[发明专利]一种提高微波硬化水玻璃砂型抗吸湿性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高微波硬化水玻璃砂型抗吸湿性的方法，本发明属于铸造领域。

背景技术

与易产生黑色污染、灰尘污染的粘土铸型铸造相比，水玻璃砂工艺具有流动性好、易紧实、劳动强度低，操作简便、能耗低、劳动条件好，型(芯)尺寸精度高、铸件质量好、铸件缺陷少等优点；与易产生化学污染的树脂砂比较，又有成本低，生产现场无毒无味、劳动条件好等优势，因而水玻璃砂被专家们认为最有可能实现绿色铸造。水玻璃砂的主要缺点是：旧砂溃散性差、落砂清理困难，旧砂再生回用性差。

实践和研究表明，降低水玻璃加入量、提高水玻璃粘结效率是克服水玻璃砂上述缺点的最有效方法。有机酯硬化水玻璃砂(水玻璃加入量2.5～3.5％)的旧砂溃散性与回用再生性较大地优于CO2硬化水玻璃砂(水玻璃加入量6.0～8.0％)，而当水玻璃加入量低于2.0％时，其旧砂溃散性和回用再生性接近树脂旧砂。

微波加热硬化水玻璃砂可充分发挥水玻璃的粘结效率，具有水玻璃加入量低(2.0％以下)、强度高、硬化时间短、操控性能好、旧砂溃散及再生回用性优、清洁生产等一系列优势，被认为是21世纪最可能实现绿色铸造的型砂。

微波加热原理是具有极性的物质分子(铸型(芯)中的水分子等)，在交变的微波电场作用下，随电磁场的变化而发生变化，由于分子的振动落后于电场的变化，所以产生分子间的摩擦发热，使铸型(芯)的温度升高。与传导性质的加热相比，微波加热可以使物体的更大部分得到加热，且由于微波能透入型砂的内部，由内向外逐步加热，有利于水分从型(芯)的内部向外迁移挥发，因而水玻璃砂的硬化速度快。

随着微波装备的快速发展，微波硬化水玻璃砂工艺实际应用已成为可能，微波硬化水玻璃砂工艺目前处于“中兴阶段”，国外仅少数国家在跟踪此研究。该工艺可克服普通传导式加热水玻璃砂工艺的缺点，加热均匀、加热速度快、操控性好、原材料成本低。微波硬化水玻璃砂保留了水玻璃砂的优势，又克服了现有CO2硬化水玻璃砂和酯硬化水玻璃砂的各自缺点，被认为是第4代水玻璃砂工艺和21世纪最可能实现绿色铸造的型砂方法。

在专利CN101391453A中，提出“二次微波硬化”的方法，解决了水玻璃砂微波硬化模具要求高的问题。以此目前微波硬化水玻璃砂工业应用的主要难题是砂型的吸湿性强。未做保护处理的微波硬化水玻璃铸型在相对湿度为60～80％的空气中存放2小时后，抗压强度下降50％，铸型已经不再适用于浇注；存放一天，强度则完全丧失为零。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明目的在于一种提高微波硬化水玻璃砂型抗吸湿性的方法改变现有微波硬化水玻璃砂吸湿性强、存放条件苛刻等状况，本发明采用在水玻璃砂型表面覆膜的方法强化抗吸湿性能。

本发明的技术方案为：

一种提高微波硬化水玻璃砂型抗吸湿性的方法，包括如下步骤：造型步骤：在铸造原砂中加入1.2％-2.1％的水玻璃，混合均匀，放入模具中造型；加热步骤：将砂型连同模具放入微波炉中进行加热硬化；脱模步骤：砂型温度达到100-120℃时，停止加热，脱去模具；覆膜步骤：将加热后的砂型表面覆盖EVA薄膜，EVA薄膜受热软化形成保护膜紧贴砂型表面。

所述覆膜步骤中的EVA薄膜厚度为0.8mm-1.4mm。

所述造型步骤中在水玻璃或者原砂中添加1.0-5.0％微波吸收剂。

所述微波吸波剂是微粉状或者液体状的氮化物、碳化物。

所述氮化物采用氮化硅，所述碳化物采用碳化硅。

一种提高微波硬化水玻璃砂型抗吸湿性的方法，包括如下步骤：覆膜步骤：紧贴模具表面覆盖EVA薄膜；造型步骤：在铸造原砂中加入1.2％-2.1％水玻璃，混合均匀，加入模具造型；加热步骤：将砂型连同模具放入微波炉中进行加热硬化，当砂型温度达到100-120℃时停止加热，使EVA薄膜受热软化形成保护膜紧贴砂型表面；脱模步骤：砂型及其保护膜冷却后，脱模。

所述覆膜步骤中的EVA薄膜厚度为1.4mm-2.0mm。

所述造型步骤中在原砂或者水玻璃中添加1.0-5.0％微波吸收剂。

所述微波吸波剂是微粉状或者液体状的氮化物、碳化物。

所述氮化物采用氮化硅，所述碳化物采用碳化硅。

本发明具有如下优点：

本发明的提高微波硬化水玻璃砂型抗吸湿性的方法工艺简单、取材便利、成本较低；