[发明专利]自硬砂

说明书

自硬砂属于铸造行业。

目前，国内、国际铸造行业使用的砂型主要有：油砂、松香砂、合质油砂、桐油砂、菜油砂、聚脂砂、水玻璃砂和淀粉砂等八种。油砂具有成本低廉的优点，但加入量大，溃散性差，使用时产生大量的有毒气体。松香砂具有溃散性好的优点，能够保证铸件的几何尺寸，但加入量大，发气性大，使用时产生大量的有害气体。合质油砂能够保证铸件的几何尺寸，但成本高，使用时产生有害气体。水玻璃砂具有无污染、可再生的优点，但成本高，溃散性差。桐油砂、菜油砂、聚脂砂、淀粉砂虽然也各具优点，但成本较高，常令众多商家不敢问津。因此，目前市场上广泛使用的也仅限于油砂、合质油砂、松香砂等有限的几种砂型，而且都是污染严重，仅能一次性使用。在非砂型的非金属铸造模具(申请号00105033·8)工艺中，虽然具有无污染、成本低、可重复使用等优点，但不适宜批量生产和高难复杂产品的制作。(参考文献：[1]中国机械工程学会铸造专业学会《铸造手册》[M].机械工业出版社1994。[2]杨魁盛，铸造工艺设计基础[M].机械工业出版社1985。[3]丁根宝，铸造工艺学[M].机械工业出版社1985。[4]中国建筑金属结构协会会刊，《中国建筑金属结构》(150-218期)。[5]西安市铸造学会《铸造技术》2000年1-6期。[6]鲁勃佐夫HH.特种铸造[M].科技卫生出版社，1958。[7]安继懦，中外常用金属材料手册[M].西安交通大学出版社1990)

为了解决铸造行业使用传统砂型造成的污染问题以及溃散性差、发气性大、容让性差，铸件几何尺寸精度不高等问题，并大幅度地降低成本，我们经过数百次实验，研制出了可适用于汽车件、暖气片、曲轴、机床、车床等整个铸造行业的新一代环保型自硬砂。

自硬砂的工艺配方：原砂95％，溶液胶5％。

工艺流程：(如说明书附图1所示)说明书附图1是先将5％的溶液胶倒入95％的原砂中，搅拌5分钟，然后出砂、制芯，接着把原砂离模、原模复位、启开上模，让砂芯在室温内自干15-24小时或在200-300℃的温度内把砂芯烘干半小时，再脱掉底模，即可用于浇注。

本品具有如下优点：

1、无污染。在使用本品进行制作和浇铸时，无任何烟雾和有害气体产生。

2、溃散性好。在浇入1380℃的高温铁水时，铁水与本品接触，能自然形成一层保护模，冷却后，只要轻轻敲打铸件，内部的砂子就可以全部一次性清除。

3、容让性高。用本品浇出的产品，不冲砂，不呛火，不会产生热裂和缺欠。

4、发气性小。用本品浇出的铸件，能保证铸件表面光洁、致密，最适合高难复杂的产品制作。

5、几何尺寸精确。使用本品浇出的铸件，轮廓清楚，保证几何尺寸。并因本品不须添加煤粉、铅粉、建筑涂料等任何附加材料，个件可比使用油砂降重0.1-0.2kg。

6、可重复使用。在高温铁水的作用下，本品中的杂质可以全部自动清除，不增加任何残留成份，旧砂可百分之百回收利用。

7、操作方法简便。本品在高温下即可操作，不需保持一定的湿热强度和常温强度，而且湿砂不必烘干，便可直接使用。

8、价格低廉。本品材料来源广泛，加入量小，成本造价极低。

产品对比效益：(按一个年产100万片柱型暖气片的中小企业来计算)

1、目前，制出一个暖气片油芯成本约0.60元，而使用我们的产品，只须0.15元，个芯节约成本0.45元，合计45万元。

2、使用原砂每芯按1.5公斤计算，每年节约原砂1500吨(70元/吨)，合计节约10.5万元。

3、原砂不须烘干，每年可节约煤、电费(按每班节煤400kg，电6度计算)4.3万元。

合计每年可节约成本59.8万元(降重提高合格率间接节余未计算)。

鉴于本品的上述优点，建议国家有关部门应尽快推广使用本品。