[发明专利]温芯盒制芯工艺

说明书

本发明属于铸造工艺技术领域，具体涉及铸件造型用砂芯的温芯盒制芯工艺，提供水玻璃砂的温芯盒制芯工艺，使所制砂芯强度和溃散性好，具有首先的芯砂混砂过程和其次的向芯盒射砂制芯的过程，芯砂混砂过程为：将设定数量的石英砂放入混砂机内，加入石英砂重量0.5‑1.5％的模数6‑6.5的钠水玻璃，混砂至少2分钟后，加入石英砂重量0.5‑1.5％的改性剂，改性剂为A组改性剂和B组改性剂，A组改性剂为Al₂O₃、ZrO₂和Si₃N₄，B组改性剂为纳米硅粉、煤渣和矿渣，添加改性剂后继续混砂至少5分钟；向芯盒射砂制芯的过程为：将混制好的芯砂放入射芯机射砂筒内，芯盒温度加热到120‑140度进行射砂，射砂压力0.5‑0.6MPA，射砂时间3‑4秒，制成砂样，硬化时间30‑40秒，脱模取出砂芯。

技术领域

本发明属于铸造工艺技术领域，具体涉及一种针对铸件造型所用砂芯的温芯盒制芯工艺。

背景技术

铸件造型时常需要先行制作各种砂芯，简称制芯，热芯技术是一种高效制芯工艺，过程是，射芯机以0.5-0.6MPA的压缩空气将干态覆膜砂射入加热至200-240度的芯盒内，经过数十秒的加热固化，从热芯盒中取出足够强度的砂芯；热法制芯的弊端是能耗高，常因温度高使得砂芯表面发黑发酥，或因温度低固化时间不够，硬化不足而导致强度低产生各种铸造缺陷，另外由于覆膜砂使用树脂粘结剂的原因，制芯工人需要在高温、刺激性气味的环境下生产；

另一种制芯工艺是采用无毒无味的水玻璃作为粘结剂的制芯工艺，水玻璃砂相比树脂砂虽然具有能耗低、生产效率高、对生产环境的改善和成品率高的明显的优点；但由于高温状态下，水玻璃熔融物和砂粒之间会形成坚固的陶质联接键，冷却后形成烧结板块，难以从铸件上清除下来，所以又存在明显缺点就是溃散性差，铸件清砂困难，其它的缺点还有旧砂回用性差、芯砂吸湿性强和芯砂中水玻璃会因老化影响芯砂性能。

在熊星之所著的《改善CO₂水玻璃砂溃散性的技术及材料》的一文中声明通过一种有机和无机的组合物质能够提高水玻璃砂的溃散性，但没有说明是何种有机物和无机物的组合，另外，结合现有公开的能够提高水玻璃砂溃散性文献，铸造企业多进行的是试验性的应用，水玻璃砂一直没有形成广泛使用的态势，主要原因还是在于没有比较好的解决溃散性和粘接强度相互矛盾的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种使用水玻璃砂情况下的温芯盒制芯工艺，使所制砂芯强度满足使用要求的同时，铸件成型后砂芯溃散性好，铸件清理容易。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种温芯盒制芯工艺，具有首先的芯砂混砂过程和其次的向芯盒射砂制芯的过程，所述的芯砂混砂过程为：

将设定数量的石英砂放入混砂机内，加入石英砂重量0.5-1.5％的模数为6-6.5的钠水玻璃，混砂至少2分钟后，加入石英砂重量0.5-1.5％的改性剂，所述改性剂由A组改性剂和B组改性剂组成，所述A组改性剂由Al₂O₃、ZrO₂和Si₃N₄组成，所述B组改性剂由纳米硅粉、煤渣和矿渣组成，添加改性剂后继续混砂至少5分钟；

所述的向芯盒射砂制芯的过程为：

将混制好的芯砂放入射芯机射砂筒内，芯盒温度加热到120-140度进行射砂，射砂压力为0.5-0.6MPA，射砂时间3-4秒，制成砂样，硬化时间为30-40秒脱模，取出砂芯。

具体的，所述改性剂中A组改性剂和B组改性剂的重量占比分别为35-45％和65-55％。

进一步的，所述改性剂中A组改性剂和B组改性剂的重量占比分别为40％和60％。