[发明专利]一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法

权利要求书

1.一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：选取纤维种类，将连续纤维短切成长度为1mm～4mm的短纤维；

步骤二：分别浸入丙酮和无水乙醇加热煮沸去除杂质后烘干备用；

步骤三：将短纤维混杂粉末和纯净水进行充分搅拌混合制成胶体状悬浮液；

步骤四：将混合好的适量悬浮液与原砂进行充分搅拌混合制成短纤维混杂砂颗粒；

步骤五：将混制好的短纤维混杂颗粒填充到砂箱中进行充分的混合，刮平砂箱表面并置于低温环境中进行冷冻；

步骤六：待砂坯表面与芯部温度降到低温环境温度后取出加工。

2.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，所述短纤维为芳纶短纤维、碳短纤维或聚酯短纤维的其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，使用丙酮和无水乙醇去除短纤维加工后表面杂质。

4.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，丙酮和无水乙醇的处理时间为加热煮沸1～2h。

5.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，所制成的短纤维混杂粉末占纯净水质量百分数的0.2%～2.0%。

6.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，砂型所用砂质为石英砂或非石英砂，如陶粒砂、宝珠砂、烙铁矿砂、锆英砂、石灰石砂、镁砂、刚玉砂、橄榄砂中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，所制成的粘结剂占原砂颗粒质量分数的5.0%～12.0%。

8.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，所述步骤五中：将混合好的散砂置于砂箱中紧实后放入温度范围为-15℃～40℃的低温环境中进行冷冻固化；型砂冷冻固化方法是通入干冰或液氮冷却，或者放入专门的冷冻装置中。

9.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，所述步骤二中：将短纤维浸入丙酮中加热煮沸1h，再浸入无水乙醇中加热煮沸1h，去除短纤维加工过程中表面残留的杂质，用纯净水洗涤、过滤后的短纤维置于80℃烘箱中干燥备用。

10.根据权利要求1所述的一种短纤维混杂的冷冻砂型制备方法，其特征在于，所述步骤六中：待短纤维混杂砂的表面和芯部的温度全部降到-15℃～40℃范围内时，取出冷冻好的砂坯，将沙坯加工成所需形状。