[发明专利]一种防止射嘴漏砂的覆膜砂

说明书

技术领域

本发明涉及一种覆膜砂，尤其涉及一种含有微晶石蜡的防止射嘴漏砂的覆膜砂。

背景技术

覆膜砂是壳型精密铸造法用造型材料，具有保存性好，生产的铸件尺寸精度高和表面光洁等特点，可用于铸钢、铸铁、合金铸件和有色金属铸件的生产。覆膜砂通常以石英砂为原砂，辅以粘结剂和固化剂配制而成。但在用覆膜砂制芯时，由于覆膜砂的流动性较好，在射芯完毕后抬射芯嘴的时候，会出现射嘴漏砂的情况，从而影响射芯的质量和造型，是目前铸造制芯过程的主要问题之一。目前，为了防止射嘴漏砂，采取的主要方法有：1）在射芯嘴上加橡胶套，但橡胶套容易受热损坏，更换麻烦，影响了生产效率，增加了成本；2）在覆膜砂中加入湿剂，整体降低覆膜砂的流动性，但这会导致射芯不实，浇注时出现粘砂，铸件表面粗糙。

微晶石蜡是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏，再经溶剂脱油或发汗脱油，并补充精制制得的片状或针状结晶。微晶石蜡的熔点大约为65～90℃，与铸造机射嘴的温度基本一致。在此温度下，微晶石蜡会熔化。

发明内容

为了解决现有技术中由于覆膜砂流动性较大而引起的射嘴漏砂问题，本发明人经过大量摸索，提供了一种能够防止射嘴漏砂的覆膜砂及其制备方法。

一方面，本发明提供了一种防止射嘴漏砂的覆膜砂，包括原砂、粘结剂、固化剂和润滑剂，其特征在于：所述覆膜砂还包括重量含量为0.1～0.3%的微晶石蜡。

作为对上述技术方案的改进，上述覆膜砂各组分以重量计配比如下：粘结剂2～2.5％；固化剂0.3～0.4％；润滑剂0.15～0.2%；微晶石蜡0.1～0.3%；余量为原砂。

作为对上述技术方案的改进，上述覆膜砂中所述的粘结剂为酚醛树脂；所述的固化剂为乌洛托品；所述的润滑剂为硬脂酸钙。

作为上述技术方案一种优选实施方式，所述微晶石蜡的用量优选为所述酚醛树脂重量含量的5～7%。

另一方面，本发明提供了一种上述防止射嘴漏砂的覆膜砂制备工艺，包括：

（1）根据所需制备的覆膜砂各组分的重量百分比构成，将一定量的微晶石蜡和润滑剂混合均匀，备用；

（2）加热原砂，将加热后的原砂加入到混砂机；

（3）根据所需制备的覆膜砂各组分的重量百分比构成，在混砂机中加入粘结剂，使其融化，充分覆膜；

（4）根据所需制备的覆膜砂各组分的重量百分比构成，加入固化剂溶液，搅拌均匀；

（5）待混砂机中水分挥发完毕后，加入步骤（1）所制备的微晶石蜡和润滑剂的混合物，搅拌均匀；

（6）冷却混砂机中的混合物并破碎、过筛，得到成品覆膜砂。

本发明的覆膜砂中加入了一定量的微晶石蜡，由于微晶石蜡的熔点大约为65～90℃，与制芯机射嘴的温度基本一致，在此温度下，微晶石蜡会熔化，使覆膜砂的流动性大幅降低，并且由于微晶石蜡在制芯过程中会挥发掉，不会给后期浇注带来副作用，从而解决了由于覆膜砂流动性大而引起的射嘴漏砂问题。并且，在射砂嘴中只有与射嘴直接接触的微晶石蜡才熔化，因此只有很少部分的覆膜砂流动性变差，其它覆膜砂的流动性不受影响，因此也不会影响制芯质量。此外，本发明覆膜砂的制备工艺简单，成本低，适宜大规模工业化生产。

具体实施方式

下面参照实施例详细描述本发明。本发明的其他目的和优点通过参照实施例的描述会变得更加清楚。

在本发明中，所述的原砂可以是普通的硅砂、镁砂、错砂、铬铁矿砂、刚玉砂或者它们的混合砂。在实际需要中，为了提高覆膜砂的高温性能和常温性能，并进一步降低树脂加入量，也可以使用水洗砂、酸洗砂或焙烧砂。

在本发明中，根据实际铸造需要，还可以在覆膜砂中加入本领域常用的添加剂。添加剂的主要作用是改善覆膜砂的性能。目前广泛使用的添加剂主要有偶联剂、耐高温添加剂、易溃散添加剂、增强增韧添加剂、防粘砂添加剂和湿态添加剂等。

目前普遍采用热塑性酚醛类树脂作为覆膜砂粘结剂，但是本领域技术人员可以根据实际铸造的需要选择最适用的粘结剂，例如，可以采用不同性能的专用树脂，如高强度低发气树脂、易溃散树脂等，也可以采用改性聚酯树脂替代酚醛树脂。

覆膜砂常规的固化剂是乌洛托品，其加入量与粘结剂用量相关。为满足一些特殊要求（如防脱壳、快聚速等），本领域技术人员可以根据实际铸造需要，选择现有技术中已有的特种固化剂。

覆膜砂润滑剂的主要作用是防止结块，并提高覆膜砂的流动性及脱模性。本领域中常用的润滑剂主要有硬脂酸钙、硬脂酸铣铵等。