[发明专利]激光烧结砂及其制备方法和砂芯及其制备方法

权利要求书

1.一种激光烧结砂，由混合均匀的第一组份和第二组份组成，其特征在于，所述第一组份和第二组份的重量比为3∶2～19∶1，

所述第一组份按其重量的重量百分比计包括：95％～98.85％的角形系数小于1.3的第一类原砂、0.9％～3.85％的热固性树脂和0.15％～0.95％的添加剂，其中所述热固性树脂和添加剂包覆于第一类原砂的表面；

所述第二组份按其重量的重量百分比计包括：88％～96％的角形系数小于1.1的第二类原砂、3.9％～11.95％的热塑性材料和0.05％～0.1％的添加剂，其中所述热塑性材料和添加剂包覆于第二类原砂的表面。

2.根据权利要求1所述的激光烧结砂，其特征在于，所述热固性树脂为热固性酚醛树脂，所述热塑性材料由蜡质材料和热塑性聚合物中的一种或两种组成；

所述蜡质材料包括褐煤蜡、虫蜡、地蜡、沙素蜡、松香基蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种；

所述热塑性聚合物包括聚乙烯-乙酸乙酯共聚物、多元共聚尼龙、丙烯酸酯共聚物、醇溶尼龙、萜烯树脂和聚乙二醇中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的激光烧结砂，其特征在于，所述添加剂包括固化剂、润滑剂和偶联剂中的一种或几种；

所述固化剂为六亚甲基四胺；所述润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌中的一种或两种的混合物；所述偶联剂为氨基、环氧基和乙烯基的硅烷偶联剂中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的激光烧结砂，其特征在于，所述第一类原砂和第二类原砂为硅砂、锆砂、顽辉石砂、刚玉砂、石灰石砂、镁砂、莫来石砂、铬铁矿砂或者碳粒砂。

5.一种激光烧结砂的制备方法，其特征在于，所述激光烧结砂的制备方法包括以下步骤：

步骤a1、将热固性树脂和添加剂包覆于第一类原砂的表面形成第一组分，所述第一类原砂为硅砂、锆砂、顽辉石砂、刚玉砂、石灰石砂、镁砂、莫来石砂、铬铁矿砂或者碳粒砂；

步骤b1、将热塑性材料和添加剂包覆于第二类原砂的表面形成第二组分，所述第二类原砂为硅砂、锆砂、顽辉石砂、刚玉砂、石灰石砂、镁砂、莫来石砂、铬铁矿砂或者碳粒砂；

步骤c1、按重量比为3∶2～19∶1取第一组份和第二组份在混合装置中混合均匀即可制得激光烧结砂。

6.根据权利要求5所述的激光烧结砂的制备方法，其特征在于，所述添加剂包括固化剂、润滑剂和偶联剂，所述步骤a1包括以下步骤：

首先，将第一类原砂加热至比热固性树脂的熔点高50℃以上的温度后，加入搅拌装置中进行搅拌；接着，将偶联剂加入搅拌均匀的第一类原砂中继续搅拌；接着，将热固性树脂加入搅拌均匀的第一类原砂和偶联剂中继续搅拌；然后，依次将固化剂和润滑剂加入搅拌均匀的第一类原砂、偶联剂和热固性树脂的混合物中继续搅拌；最后，待搅拌均匀的混合物冷却到热固性树脂的软化点后，通过搅拌将混合物打散、出砂和过筛即可制得第一组份。

7.根据权利要求5所述的激光烧结砂的制备方法，其特征在于，所述添加剂包括偶联剂，所述热塑性材料为蜡质材料，所述步骤b1包括以下步骤：

首先，将蜡质材料加热至熔点以上的温度，使其完全融化；接着，将第二类原砂加热至比蜡质材料的熔点高50℃以上的温度后，加入搅拌装置中进行搅拌；然后，依次将偶联剂和完全融化的蜡质材料加入搅拌均匀的第二类原砂中继续搅拌90秒～300秒；最后，待混合物的粘度急剧上升时，迅速对搅拌装置进行通冷却水和通风，待混合物冷却后，将混合物打散、出砂和过筛即可制得第二组份。

8.根据权利要求5所述的激光烧结砂的制备方法，其特征在于，所述添加剂包括偶联剂，所述热塑性材料为热塑性聚合物，所述步骤b1包括以下步骤：

首先，将第二类原砂加热到热塑性聚合物的熔点至少50℃以上的温度；接着，将加热后的第二类原砂加入搅拌装置中高速搅拌，并依次加入偶联剂和热塑性聚合物的粉末充分搅拌90秒～300秒；然后，待混合物的粘度急剧上升时，迅速对搅拌装置进行通冷却水和通风；最后，待混合物凝固为固态后，继续搅拌将混合物打散、出料和过筛即可制得第二组份。