[发明专利]一种高熔点覆膜砂及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高熔点覆膜砂及其制备方法，属于铸造用覆膜砂技术领域。该覆膜砂制备方法是先将硅砂加热至140～160℃，再加入酚醛树脂混合均匀，待温度降至120～130℃时加入固化剂；待温度继续降至90～110℃时，加入添加剂，混合均匀后加入润滑剂，搅拌分散；得到的产物筛分除去大颗粒杂质后即为高熔点覆膜砂。该高熔点覆膜砂的最低熔点可达到140℃，具有较好的流动性，能够用于制备尺寸复杂、尺寸精度更高的砂芯或内芯；并避免产生粘砂、热裂、气孔等各种问题。

技术领域

本发明属于铸造材料技术领域，尤其涉及铸造用覆膜砂技术领域，具体涉及一种高熔点覆膜砂及其制备方法。

背景技术

随着制造业自动化和智能化的提高，快节奏、高效率的生产模式也越发凸显优势，从而对原材料的要求也日益加强。覆膜砂是指造型前在砂粒表面覆有一层固体树脂膜的型砂或芯砂。而如何提高热芯覆膜砂的制芯效率，是铸造企业一直在追求的核心技术。常规覆膜砂的熔点在90～110℃之间，熔点就是覆膜砂开始固化的温度；而模具温度达到250～350℃，在如此高的模具温度条件下，常规覆膜砂容易变形，导致产生粘砂、热裂、气孔等缺陷。因此，需要对常规覆膜砂的耐高温性能进行提升，使覆膜砂的成型精度满足要求，砂芯表面致密不疏松。

中国专利申请公开文本CN113787165A中公开了一种流动性好的高熔点覆膜砂，其制备方法是先在石英砂中按一定比例掺杂碳纳米管、纳米氧化钇与铬矿砂混合制得一种混制骨料，所得混制骨料耐火度高、挥发物少、强度高，且制备方法简单、价格较低。将该混制骨料与粘结剂、固化剂、润滑剂加热混砂，制得一种流动性好的高熔点覆膜砂。该覆膜砂的熔点最高为137℃，能够有效解决了常规覆膜砂粘砂、变形、热裂、气孔等铸造缺陷。但是其使用的原料铬矿砂、碳纳米管、纳米氧化钇等均为价格昂贵的材料，从而导致覆膜砂的成本大幅度提高。

专利文本CN112475219B中公开了一种高流动性高熔点覆膜砂，其制备方法是先加热原砂至110～150℃，将加热后的原砂定量加入混砂机内，然后定量加入原砂总重量的2.0％～2.6％的酚醛树脂，搅拌混合，酚醛树脂与高温的原砂接触随即熔化粘附在原砂表面，向得到的混合物中加入质量为酚醛树脂质量的0.5％的硬化剂，然后在3～5秒内加入氯化钠和氯化镁的混合溶液，将酚醛树脂的软化点提高到105℃，然后再加入质量为酚醛树脂质量0.5％～1.0％的润滑剂，最后冷却、筛分，制得覆膜砂。该专利中将氯化钠和氯化镁的混合溶液作为改性剂，使覆膜砂的软化点提高了8％～10％，最高可达到115.8℃。但是该软化点温度依然不能解决模具温度达到250～350℃时应用覆膜砂所产生的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高熔点覆膜砂的制备方法，该方法按照固定的投料顺序，在覆膜砂的制备过程中添加了二茂铁，使得制备的覆膜砂能够适用于模具温度高于250℃的铸造业生产技术中。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高熔点覆膜砂的制备方法，包括以下步骤：

S1、将硅砂加热至140～160℃；

S2、向加热好的硅砂中加入酚醛树脂，搅拌均匀；待所述酚醛树脂与所述硅砂的混合物的温度为120～130℃时，加入固化剂；

S3、待步骤S2中温度为90～110℃时，加入添加剂，搅拌均匀；所述添加剂为二茂铁、萘草胺中至少一种；优选二茂铁；

S4、向步骤S3的产物中加入润滑剂，搅拌均匀；

S5、将步骤S4的产物过筛，使粘合在一起的小颗粒全部分散，即得到所述高熔点覆膜砂。