[發(fā)明專利]一種砂芯及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810394473.2
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108672647B
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 金文輝;徐萬里;熊貴根
• 申請（專利權）人: 江鈴汽車股份有限公司
• 主分類號: B22C1/02
• 分類號: B22C1/02;B22C1/16;B22C9/10
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 何世磊

本發(fā)明公開了一種砂芯，其特征在于，該砂芯中的組分包括鋁溶膠1～5％、復合粘結劑1～3％和活性炭粉末1～4％，余量為原砂。本發(fā)明還公開了一種上述砂芯的制備方法，利用氧化鈣、氯化銨和乙醇胺混合為混合溶液，并加入硫酸氫鈉，共沸，冷卻，再加入山梨酸混合均勻，得復合粘結劑，將原砂、鋁溶膠和活性炭混合，在20～50℃下攪拌均勻，再加入復合粘合劑在5～10℃下攪拌均勻，得混合料，將混合料放入模具中壓實，燒結，脫模，即得砂芯。利用鋁溶膠、復合粘合劑和活性炭混合作為砂芯制備過程中的添加劑，增強了所得砂芯的強度、透氣性和潰散性，復合粘合劑中選用氧化鈣、氯化銨和乙醇胺，并加入硫酸氫鈉，能增強所得砂芯的強度和潰散性，并能延長砂芯的可使用時間。

技術領域

本發(fā)明涉及鑄造模具技術領域，特別是涉及一種砂芯及其制備方法。

背景技術

砂芯是鑄造生產(chǎn)中用于制造型芯的材料，一般由鑄造砂、型砂粘結劑和輔加物等造型材料按一定的比例混合而成，在鑄型過程中大部分被高溫的液態(tài)金屬所包圍，而支撐定位部分的尺寸一般較小，因此芯砂除應具有一般型砂的性能外，還要求有較高的強度、透氣性、退讓性和潰散性，其生產(chǎn)過程中加入的粘結劑對砂芯的各項性能起著關鍵的作用。

在砂芯的制備工藝中，將原砂與粘結劑混合，利用制作砂芯的模具進行預熱，然后裝入型砂燒結，脫模即得所需砂芯。

傳統(tǒng)的砂芯制備工藝得到的砂芯強度、透氣性和潰散性已無法滿足當今對砂芯的要求。申請?zhí)?01610611265.4公開了一種透氣性好的砂芯及其制備方法，通過向砂芯生產(chǎn)過程中加入、活性炭粉末、干砂和氣凝膠增加了砂芯的透氣性，但其強度和潰散性較差。授權號CN 104475685 B公開了一種鋁合金或鎂合金薄壁復雜鑄件用水溶性砂芯的制備方法，通過七水硫酸鎂和等離子制成復合粘結劑，將該復合粘結劑與原砂混合成型得砂芯，增強了其強度、抗吸濕性、化學穩(wěn)定性和水溶潰散性，但其實際所得效果較差。宋來(宋來.溫芯盒無機粘結劑制芯材料及工藝的研究[D].沈陽工業(yè)大學,2017)和杜放(杜放.熱硬磷酸鹽鑄造粘結劑制備工藝的研究[D].沈陽工業(yè)大學,2016)均通過向粘結劑中加入磷酸鹽，實現(xiàn)了所得砂芯的強度、透氣性和潰散性的提升，但磷酸鹽的反應不易控制，易生成磷酸二氫鹽，此產(chǎn)物具有吸濕性，會降低砂芯的抗拉強度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的一個目的在于提出一種強度高、透氣性好和潰散性好的砂芯。

一種砂芯，該砂芯中的組分包括鋁溶膠1～5％、復合粘結劑1～3％和活性炭粉末1～4％，余量為原砂。

利用鋁溶膠、復合粘合劑和活性炭混合作為砂芯制備過程中的添加劑，增強了所得砂芯的強度、透氣性和潰散性。

進一步地，所述原砂為擦洗砂或寶珠砂的一種或兩種的混合物。

進一步地，所述砂芯使用時分為左右設置的第一砂芯和第二砂芯，所述第一砂芯和所述第二砂芯相向拼合，二者的相向面均設有楔形塊和與所述楔形塊配合的楔形槽，所述第一砂芯和所述第二砂芯通過設置于二者頂部和底部的卡釘固定連接，通過所述楔形塊和楔形槽能防止所述第一砂芯和所述第二砂芯發(fā)生垂向位移，再通過卡釘能防止所述第一砂芯和所述第二砂芯發(fā)生橫向位移。

本發(fā)明的另一個目的在于提出上述砂芯的制備方法。

一種砂芯的制備方法，其制備方法包括以下步驟：

(1)常溫下將氧化鈣、氯化銨和乙醇胺混合，并配制為混合溶液，向混合溶液中加入硫酸氫鈉，共沸，冷卻至常溫，再加入山梨酸混合均勻，得復合粘結劑；

(2)將原砂、鋁溶膠和活性炭混合，在20～50℃下攪拌均勻，再加入步驟(1)中的復合粘合劑在5～10℃下攪拌均勻，得混合料；

(3)將步驟(2)中的混合料放入模具中壓實，燒結，脫模，即得砂芯。