一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法与流程

本发明属于铸造树脂砂，尤其是涉及一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法。

背景技术：

1、众所周知，对于很多复杂结构铸件，如铝合金气缸盖、柴油机机体等，凝固时温度对组织和性能有非常重要的影响，凝固后残余应力是导致铸件力学失效和尺寸失控的极其重要的因素。因此，铸型性质对温度的敏感性和铸型的均匀性是决定其应用的两个重要因素。派普树脂砂一般由原砂、派普树脂、固化剂等组成，具有硬化速度快、硬化均匀性好、温度对其性能影响较小等优点，被广泛应用于铸造工业生产中,如制作铸型、芯盒、浇口杯、砂型铸造模具等。

2、很多铸件结构复杂、壁厚不均，砂型铸造时金属液凝固会发生很大的收缩，若铸型树脂砂强度不足，凝固收缩应力便会使铸型溃散，进而造成零件报废。同时，若金属液凝固时树脂砂发气量较大，则会侵入铸件而使铸件产生更多的气孔，进而造成零件报废。制备一种高强度且低发气量的树脂砂具有十分重要的意义，能提高零件的成品率，减少资源、人力、物力等的浪费，产生很大的经济和社会效益。

3、相关文献结果表明原砂的粒度、树脂的含量等都会对树脂砂的强度和发气量产生极大影响，因此合理的搭配原砂的粒度、树脂的含量，并配以合理的混砂工艺，是一种行之有效的制备高强度且低发气量派普树脂砂的方法。

4、现有技术中，研究了派普树脂成分和添加量对其强度和发气量的影响，但并未涉及固化剂和混砂工艺，且制备的派普树脂砂发气量较高，大于11ml/g。现有技术中，还研究了派普树脂大于1％，但未涉及本发明中的派普树脂的含量，且这类研究中派普树脂砂的强度较低，发气量大。此外，现有技术中，pepset树脂未加入固化剂，在树脂含量为0.5％时，型砂强度小于0.5mpa，且未涉及发气量，按照该文件中的数学模型，推导不出本发明中派普树脂砂的强度和发气量。现有技术中，混砂工艺复杂且加入了催化剂，派普树脂砂24h的强度小于1.4mpa，且未涉及发气量。现有技术中，主要针对的是派普树脂砂的循环利用，未涉及其强度和发气量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，以解决现有技术中存在的至少一个问题，使派普树脂砂具有高强度和低发气量。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，包括以下步骤：

4、s1、选取适合的型砂；

5、s2、根据型砂的质量量取适量的派普树脂；

6、s3、根据派普树脂的质量量取适量的固化剂；

7、s4、将步骤s1中的型砂、步骤s2中的派普树脂和步骤s3中的固化剂同时放入混砂机进行混砂，使型砂、派普树脂和固化剂混合均匀，得到高强度且低发气量的派普树脂砂。

8、进一步的，在步骤s1中，所述型砂为硅砂，其目数为50/100目。

9、进一步的，在步骤s2中，所述派普树脂的质量为步骤s1中型砂质量的0.45％-0.55％。

10、进一步的，在步骤s3中，所述固化剂的质量与派普树脂质量相同。

11、进一步的，在步骤s3中，所述固化剂为胺类化合物。

12、进一步的，在步骤s4中，混砂时间范围为15s-25s。

13、进一步的，在步骤s4中，派普树脂砂放置2h的抗拉强度大于1.0mpa，放置24h的抗拉强度大于1.4mpa。

14、进一步的，在步骤s4中，派普树脂砂采用质量法测得的700℃发气量小于6.0ml/g。

15、相对于现有技术，本发明所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法具有以下优势：

16、(1)本发明所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，本发明所制备的派普树脂砂强度优异，按照国家标准gb/t 2684-2009铸造用砂及混合料试验方法进行派普树脂砂强度测定，放置2h的抗拉强度大于1.0mpa，放置24h的抗拉强度大于1.4mpa，能满足复杂结构铸件的需求。

17、(2)本发明所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，本发明所制备的派普树脂砂发气量低，采用质量法测得的700℃发气量小于6.0ml/g，所制得铸件的气孔率低。

18、(3)本发明所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，本发明所制备的派普树脂砂无需特殊设备，易于应用于工业化生产，无特殊添加剂，不会产生不可预见的危险化学物质，对人体和环境友好。

技术特征：

1.一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s1中，所述型砂为硅砂，其目数为50/100目。

3.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s2中，所述派普树脂的质量为步骤s1中型砂质量的0.45％-0.55％。

4.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述固化剂的质量与派普树脂质量相同。

5.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述固化剂为胺类化合物。

6.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s4中，混砂时间范围为15s-25s。

7.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s4中，派普树脂砂放置2h的抗拉强度大于1.0mpa，放置24h的抗拉强度大于1.4mpa。

8.根据权利要求1所述的一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，其特征在于：在步骤s4中，在步骤s4中，派普树脂砂采用质量法测得的700℃发气量小于6.0ml/g。

技术总结
本发明提供了一种高强度且低发气量派普树脂砂的制备方法，包括以下步骤：步骤一，选取适合的型砂，型砂为硅砂，其目数为50/100目；步骤二，根据型砂的质量量取适量的派普树脂，派普树脂的质量为型砂质量的0.45％‑0.55％；步骤三，根据派普树脂的质量量取适量的固化剂，固化剂的质量与派普树脂质量相同，固化剂为胺类化合物；步骤四，将型砂、派普树脂和固化剂同时放入混砂机中混合一段时间，使型砂、派普树脂和固化剂混合均匀，得到高强度且低发气量的派普树脂砂。本发明有益效果：本发明所得派普树脂砂放置2h的抗拉强度大于1.0MPa，放置24h的抗拉强度大于1.4MPa，700℃发气量小于6.0mL/g。

技术研发人员：毛郭灵,胡定云,周海涛,许虹雯,王岩,江超
受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5