[发明专利]型砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及型砂铸造领域，具体地，涉及一种型砂及其制备方法。

背景技术

型砂在铸造生产中占有至关重要的作用，由于型砂的质量直接影响铸件的报废率的高低，以往统计得知由于型砂的质量导致废品占总废品的30％-50％。这是由于在铸件的铸造过程中对型砂的机械强度、热稳定性、流动性、可塑性、紧实率和透气性都有较高的要求，特别是机械强度、透气性和紧实率，但是型砂的这三个性能往往难以在同一条件下均达到技术要求，从而直接影响了铸件的报废率。

发明内容

本发明的目的是提供一种型砂及其制备方法，该型砂具有优异的机械强度、透气性和紧实率，同时该型砂的制备方法原料易得、步骤简单。

为了实现上述目的，本发明提供了一种型砂，所述型砂包含粒径为0.5-1.5mm的石英砂、水玻璃、粒径为0.5-1.5mm的粘土、淀粉、玻璃纤维、100-400目的硅胶和水；其中，所述玻璃纤维为圆柱体，所述圆柱体长度为0.8-1cm且轴截面的直径为0.2-0.5mm。

本发明还提供了一种型砂的制备方法，所述方法为将粒径为0.5-1.5mm的石英砂、水玻璃、粒径为0.5-1.5mm的粘土、淀粉、玻璃纤维、100-400目的硅胶和水混合；其中，所述玻璃纤维为圆柱体，所述圆柱体长度为0.8-1cm且轴截面的直径为0.2-0.5mm。

通过上述技术方案，相对于现有技术中由石英砂、水玻璃、水和粘土制得型砂，本发明在石英砂、水玻璃、水和粘土中添加淀粉、玻璃纤维和硅胶，通过淀粉、玻璃纤维和硅胶的协同作用增强了机械强度、透气性和紧实率三个方面的性能，从而使得本发明制得型砂在铸件领域能够有广泛的应用前景，同时制备该型砂的方法原料易得、步骤简单。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种型砂，所述型砂包含粒径为0.5-1.5mm的石英砂、水玻璃、粒径为0.5-1.5mm的粘土、淀粉、玻璃纤维、100-400目的硅胶和水；其中，所述玻璃纤维为圆柱体，所述圆柱体长度为0.8-1cm且轴截面的直径为0.2-0.5mm。

在本发明提供的型砂中，对硅胶的颗粒大小有具体的要求，因为硅胶的颗粒过大会导致硅胶难以和其他原料实现密切的兼容从而导致型砂的透气率和机械强度均不理想，而硅胶的颗粒过小则会导致硅胶上的通孔难以实现有效地透气。

在本发明提供的型砂中，对玻璃纤维的尺寸有具体的要求，玻璃纤维过大则难以和其他原料实现密切的兼容从而导致型砂的机械强度均不理想，而玻璃纤维过小同样难以实现提高型砂的机械强度的作用。

在本发明提供的型砂中，粘土的种类有宽的选择范围，粘土可以是膨润土、高岭土、蛭石和活性白土中的一种或多种，考虑到粘土与其他原料的兼容性，优选地，所述粘土为膨润土和/或高岭土。

在本发明提供的型砂中，淀粉的种类有宽的选择范围，淀粉可以选自植物淀粉中的一种或多种，考虑到淀粉与其他原料的兼容性，优选地，所述淀粉选自玉米淀粉、马铃薯淀粉和山芋淀粉的一种或多种。

在本发明提供的型砂中，各组分的质量比可以在宽的范围内变动，为了使的型砂具有优异的机械强度、透气性和紧实率，优选地，相对于100重量份的石英砂，所述水玻璃的含量为5-12重量份、所述粘土的含量为10-18重量份、所述淀粉的含量为2-6重量份、所述玻璃纤维的含量为1-6重量份、所述硅胶的含量为5-8重量份和所述水的含量为10-15重量份，为了进一步提高型砂的机械强度、透气性和紧实率，更优选地，相对于100重量份的石英砂，所述水玻璃的含量为8-10重量份、所述粘土的含量为13-16重量份、所述淀粉的含量为3-4重量份、所述玻璃纤维的含量为2-4重量份、所述硅胶的含量为6-7重量份和所述水的含量为12-14重量份。

本发明还提供了一种型砂的制备方法，所述方法为将粒径为0.5-1.5mm的石英砂、水玻璃、粒径为0.5-1.5mm的粘土、淀粉、玻璃纤维、100-400目的硅胶和水混合；其中，所述玻璃纤维为圆柱体，所述圆柱体长度为0.8-1cm且轴截面的直径为0.2-0.5mm。

在本发明提供的方法中，粘土的种类有宽的选择范围，粘土可以是膨润土、高岭土、蛭石和活性白土中的一种或多种，考虑到粘土与其他原料的兼容性，优选地，所述粘土为膨润土和/或高岭土。