[發明專利]一種提高微波硬化水玻璃砂型抗吸濕性的方法

有效

• 申請號: 201410257453.2
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104014740A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 汪華方;盧記軍;龔文邦;王軍;肖小峰
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B22C9/12
• 分類號: B22C9/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 樊學芳

技術領域

本發明涉及一種提高微波硬化水玻璃砂型抗吸濕性的方法，本發明屬于鑄造領域。

背景技術

與易產生黑色污染、灰塵污染的粘土鑄型鑄造相比，水玻璃砂工藝具有流動性好、易緊實、勞動強度低，操作簡便、能耗低、勞動條件好，型(芯)尺寸精度高、鑄件質量好、鑄件缺陷少等優點；與易產生化學污染的樹脂砂比較，又有成本低，生產現場無毒無味、勞動條件好等優勢，因而水玻璃砂被專家們認為最有可能實現綠色鑄造。水玻璃砂的主要缺點是：舊砂潰散性差、落砂清理困難，舊砂再生回用性差。

實踐和研究表明，降低水玻璃加入量、提高水玻璃粘結效率是克服水玻璃砂上述缺點的最有效方法。有機酯硬化水玻璃砂(水玻璃加入量2.5～3.5％)的舊砂潰散性與回用再生性較大地優于CO2硬化水玻璃砂(水玻璃加入量6.0～8.0％)，而當水玻璃加入量低于2.0％時，其舊砂潰散性和回用再生性接近樹脂舊砂。

微波加熱硬化水玻璃砂可充分發揮水玻璃的粘結效率，具有水玻璃加入量低(2.0％以下)、強度高、硬化時間短、操控性能好、舊砂潰散及再生回用性優、清潔生產等一系列優勢，被認為是21世紀最可能實現綠色鑄造的型砂。

微波加熱原理是具有極性的物質分子(鑄型(芯)中的水分子等)，在交變的微波電場作用下，隨電磁場的變化而發生變化，由于分子的振動落后于電場的變化，所以產生分子間的摩擦發熱，使鑄型(芯)的溫度升高。與傳導性質的加熱相比，微波加熱可以使物體的更大部分得到加熱，且由于微波能透入型砂的內部，由內向外逐步加熱，有利于水分從型(芯)的內部向外遷移揮發，因而水玻璃砂的硬化速度快。

隨著微波裝備的快速發展，微波硬化水玻璃砂工藝實際應用已成為可能，微波硬化水玻璃砂工藝目前處于“中興階段”，國外僅少數國家在跟蹤此研究。該工藝可克服普通傳導式加熱水玻璃砂工藝的缺點，加熱均勻、加熱速度快、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優勢，又克服了現有CO2硬化水玻璃砂和酯硬化水玻璃砂的各自缺點，被認為是第4代水玻璃砂工藝和21世紀最可能實現綠色鑄造的型砂方法。

在專利CN101391453A中，提出“二次微波硬化”的方法，解決了水玻璃砂微波硬化模具要求高的問題。以此目前微波硬化水玻璃砂工業應用的主要難題是砂型的吸濕性強。未做保護處理的微波硬化水玻璃鑄型在相對濕度為60～80％的空氣中存放2小時后，抗壓強度下降50％，鑄型已經不再適用于澆注；存放一天，強度則完全喪失為零。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明目的在于一種提高微波硬化水玻璃砂型抗吸濕性的方法改變現有微波硬化水玻璃砂吸濕性強、存放條件苛刻等狀況，本發明采用在水玻璃砂型表面覆膜的方法強化抗吸濕性能。

本發明的技術方案為：

一種提高微波硬化水玻璃砂型抗吸濕性的方法，包括如下步驟：造型步驟：在鑄造原砂中加入1.2％-2.1％的水玻璃，混合均勻，放入模具中造型；加熱步驟：將砂型連同模具放入微波爐中進行加熱硬化；脫模步驟：砂型溫度達到100-120℃時，停止加熱，脫去模具；覆膜步驟：將加熱后的砂型表面覆蓋EVA薄膜，EVA薄膜受熱軟化形成保護膜緊貼砂型表面。

所述覆膜步驟中的EVA薄膜厚度為0.8mm-1.4mm。

所述造型步驟中在水玻璃或者原砂中添加1.0-5.0％微波吸收劑。

所述微波吸波劑是微粉狀或者液體狀的氮化物、碳化物。

所述氮化物采用氮化硅，所述碳化物采用碳化硅。

一種提高微波硬化水玻璃砂型抗吸濕性的方法，包括如下步驟：覆膜步驟：緊貼模具表面覆蓋EVA薄膜；造型步驟：在鑄造原砂中加入1.2％-2.1％水玻璃，混合均勻，加入模具造型；加熱步驟：將砂型連同模具放入微波爐中進行加熱硬化，當砂型溫度達到100-120℃時停止加熱，使EVA薄膜受熱軟化形成保護膜緊貼砂型表面；脫模步驟：砂型及其保護膜冷卻后，脫模。

所述覆膜步驟中的EVA薄膜厚度為1.4mm-2.0mm。

所述造型步驟中在原砂或者水玻璃中添加1.0-5.0％微波吸收劑。

所述微波吸波劑是微粉狀或者液體狀的氮化物、碳化物。

所述氮化物采用氮化硅，所述碳化物采用碳化硅。

本發明具有如下優點：

本發明的提高微波硬化水玻璃砂型抗吸濕性的方法工藝簡單、取材便利、成本較低；