[發明專利]一種鑄造用砂芯復合涂料及其應用

在審

• 申請號: 202011472724.8
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112658201A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 劉飛楊
• 申請（專利權）人: 劉飛楊
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00;B22C9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種鑄造用砂芯復合涂料及其應用，屬于鑄造技術領域，本發明可以通過對現有的砂芯涂料進行分層，并分為永久性涂料和剝離性涂料，永久性涂料借由延伸帽在外部磁場作用的引導下，與砂芯的多孔隙特點形成高強度的連接，然后在鑄造前涂覆上剝離性涂料，解體微球可以自主均勻分散并對剝離性涂料進行初始補強，形成獨立于永久性涂料外的剝離層，臨時提供鑄件與砂芯之間的隔離，并具有良好的平面完整性，有利于提高鑄件的表面平整度，在鑄造結束后通過輕微敲打砂芯，利用延伸帽引起的共振動作迫使解體微球發生脆裂行為，通過內部氣體的膨脹來加速剝離性涂料的解體，從而實現完整無損的剝離。

技術領域

本發明涉及鑄造技術領域，更具體地說，涉及一種鑄造用砂芯復合涂料及其應用。

背景技術

鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝，已有約6000年的歷史。中國約在公元前1700-前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期，工藝上已達到相當高的水平。鑄造是將液體金屬澆鑄到與零件形狀相適應的鑄造空腔中，待其冷卻凝固后，以獲得零件或毛坯的方法。被鑄物質多為原為固態但加熱至液態的金屬(例：銅、鐵、鋁、錫、鉛等)，而鑄模的材料可以是砂、金屬甚至陶瓷。因應不同要求，使用的方法也會有所不同。

目前，在造型、芯制備工藝中，由于覆膜砂成型性好，砂芯強度高、輪廓清晰，尺寸精度高，能夠制造最復雜的殼芯，在國外，得到了快速發展。現在，覆膜砂已廣泛應用于汽車、柴油機、液壓件等行業，可滿足各種復雜精密鑄件的生產要求，低壓澆注過程需要對鑄件進行加壓，而形成芯子的砂與砂之間存在間隙，在加壓過程中鋁液會在壓力下進入型芯間隙中，造成鑄件表面不同程度的物理粘砂，減小壓力或延長結殼時間，鑄件內部會出現縮孔疏松缺陷，在鑄造前往往會在砂芯表面來涂覆涂料可以改善模具的表面耐熱性、化學穩定性、抗金屬液沖刷性能，同時可以防止物理粘砂。

現有技術中在特定的鑄件生產中部分砂芯可以重復利用，但是由于涂料的關系，在剝離時會導致部分型砂脫落進而存在缺陷影響下一次的鑄造，同時涂料本身也存在流平性和潤濕性不佳的特點，導致砂芯與涂料之間的結合存在不足。

發明內容

1.要解決的技術問題

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種鑄造用砂芯復合涂料及其應用，可以通過對現有的砂芯涂料進行分層，并分為永久性涂料和剝離性涂料，永久性涂料借由延伸帽在外部磁場作用的引導下，與砂芯的多孔隙特點形成高強度的連接，然后在鑄造前涂覆上剝離性涂料，剝離性涂料可以借由永久性涂料的磁性作用進行輔助結合，因此僅需較低的結合強度即可在其表面進行覆蓋，且解體微球可以自主均勻分散并對剝離性涂料進行初始補強，形成獨立于永久性涂料外的剝離層，臨時提供鑄件與砂芯之間的隔離，并具有良好的平面完整性，有利于提高鑄件的表面平整度，在鑄造結束后通過輕微敲打砂芯，利用延伸帽引起的共振動作迫使解體微球發生脆裂行為，通過內部氣體的膨脹來加速剝離性涂料的解體，從而實現完整無損的剝離。

2.技術方案

為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。

一種鑄造用砂芯復合涂料，包括永久性涂料和剝離性涂料，所述永久性涂料包括以下重量份數計的原料：硅微粉60-80份、硅藻土15-25份、石墨粉10-20份、剛玉粉10-16份、滑石粉18-22份、硅酸鈉15-24份、硅烷偶聯劑5-8份、聚異丁烯10-15份、乙醇20-30份和水20-30份，且永久性涂料內混入質量占比5％-10％的延伸帽；

所述剝離性涂料包括以下重量份數計的原料：硅砂80-100份、云母巖狀鋁硅酸鹽20-40份、膨潤土10-15份、鱗片狀石墨粉8-12份、滑石粉10-16份、消泡劑0.1-0.5份、懸浮劑1.2-1.5份、環氧樹脂3-5份、硅溶膠2-4份、水40-60份和消磁粉3-5份，且剝離性涂料內混入質量占比8％-12％的解體微球。

進一步的，所述永久性涂料內的硅酸鈉為偏硅酸鈉和正硅酸鈉按照重量比1:5混合而成，且硅酸鈉與硅烷偶聯劑的質量比為3:1。