一种砂型出气冒口及制备方法技术

技术编号:17758548 阅读:81 留言:0更新日期:2018-04-21 15:20
本发明专利技术公开了一种砂型出气冒口,包括砂芯本体、出气孔,出气孔沿砂芯本体轴线设置并且贯穿砂芯本体,所述砂芯本体下部还设置有外螺纹,所述外螺纹螺距为5‑8mm,所述外螺纹线数为2‑4。本发明专利技术还提供上述砂型出气冒口的制备方法,包括步骤:1)提供打印材料;所述材料由以下重量份的原料混合而成:水玻璃石英砂30‑50份、水玻璃铬铁矿砂50‑70份、树脂砂5‑15份、石墨烯5‑15份、纳米碳酸钙5‑10份、纳米二氧化钛5‑10份、交联剂5‑10份;2)提供3D打印参数;3)打印获得所述砂型出气冒口。本发明专利技术生产出的出气冒口,具有优异的机械强度,能牢固的固定在芯包上,装配简单,省时省力,在铸件生产过程中,不漂浮不跑火,大大提高了铸件的生产质量。

A sand type outgassing riser and preparation method

The invention discloses a sand type outgassing riser, including a sand core body and an outlet. The outlet holes are arranged along the core axis of the sand core and penetrated through the core body. The bottom of the core body is also set with external threads. The outer thread pitch is 5 8mm, and the number of the external thread is 2 and 4. The invention also provides a preparation method of the above sand type outgassing riser, including steps: 1) providing a printing material; the material is made up of a printing material; the material is composed of raw materials of the following weight parts: 30 water glass quartz sand, 50 phr, 50 chromite sand, 5 resin sand 15, 5 graphite, 5 calcium carbonate, 5 calcium carbonate, 10, nano two oxygen. Titanium 5, 10, cross linker 5, 10, 2) provide 3D printing parameters; 3) print out the sand mold outlet riser. The outgassing riser produced by the invention has excellent mechanical strength, can be firmly fixed on the core package, is easy to assemble, saves time and labor, and does not float without running fire in the process of casting production, greatly improving the production quality of the castings.

【技术实现步骤摘要】
一种砂型出气冒口及制备方法
本专利技术涉及铸造领域,具体为一种砂型出气冒口及制备方法。
技术介绍
冒口是指为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分,有防止缩孔、缩松、排气和集渣的作用。现有技术中,独立的出气冒口一般通过使用快干胶将冒口砂芯与芯包粘结在一起,如图1所示,这种固定方式在浇注过程中,胶容易因铁液高温烘烤而失去粘结效果,从而导致出气冒口砂芯漂浮,降低了压力头,进而引起铸件内部产生缩松缺陷,造成铸件报废。而少部分现有技术中,采用螺纹连接固定出气冒口,但因螺纹连接的机械强度无法满足要求,也会导致冒口砂芯漂浮跑火,影响铸件质量。
技术实现思路
本专利技术提供一种砂型出气冒口,所述砂型出气冒口采用螺纹固定结构与芯包连接,并且螺纹结构通过各项参数的设定,大大提高了其机械强度。本专利技术还提供一种所述砂型出气冒口的制备方法,所述制备方法采用3D喷墨打印技术,在进一步改进造型材料的基础上,获得高强度,高机械性能,耐温耐热的造型材料,进而获得具有良好固定性能的出气冒口,本专利技术生产出的出气冒口,能牢固的固定在芯包上,在铸件生产过程中,不漂浮不跑火,大大提高了铸件的生产质量。为解决上述问题,本专利技术提供一种砂型出气冒口,包括砂芯本体、出气孔,所述出气孔沿砂芯本体轴线设置,所述出气孔贯穿砂芯本体,其特征在于,所述砂芯本体下部还设置有外螺纹,所述外螺纹螺距为5-8mm,所述外螺纹线数为2-4。优选的,所述外螺纹螺距为6mm,所述外螺纹线数为2。优选的,所述外螺纹牙型角为55-62°,所述外螺纹牙型高度为3.000-4.800mm。优选的,上述砂型出气冒口还包括与所述外螺纹相互配合的内螺纹,所述内螺纹设置于与所述砂型出气冒口配合使用的芯包内。本专利技术还提供上述砂型出气冒口的制备方法,包括步骤:1)提供打印材料;所述材料由以下重量份的原料混合而成:水玻璃石英砂30-50份、水玻璃铬铁矿砂50-70份、树脂自硬砂5-15份、石墨烯5-15份、纳米碳酸钙5-10份、纳米二氧化钛5-10份、交联剂5-10份;2)提供3D打印参数;3)利用3D打印设备,打印获得所述砂型出气冒口。优选的,所述步骤1)中所述造型材料由以下重量份的原料混合而成:水玻璃石英砂40份、水玻璃铬铁矿砂60份、树脂砂10份、石墨烯10份、纳米碳酸钙8份、纳米二氧化钛8份、交联剂8份。优选的,所述步骤1)中,纳米碳酸钙粒径为400-600纳米。优选的,所述步骤1)中,纳米二氧化钛粒径为50-150纳米。更为优选的,所述步骤1)中,交联剂为过氧化甲苯酰或四烃基丙烯酸丁酯中的一种。铬铁矿砂属铬尖晶石类,主要矿物组成为FeO.Cr2O3,产于盐基性岩或富镁的超基性岩或由它演变的蛇纹岩中,实际的矿物是由各种尖晶石的混晶组成。一般可以用(Mg,Fe)O〃(Cr,Al,Fe)2O3的化学式表示。铬铁矿砂的密度为4-4.8g/cm3,莫氏硬度为5.5-6级,耐火度大于1900℃,但含杂质时其耐火度将降低。铬铁矿中最有害的杂质是碳酸盐(CaCO3,MgCO3),它与高温金属液接触时分解出CO2,易使铸件表面产生气孔。因此含有碳酸盐的铬铁矿应经900-950℃高温焙烧,使其中的碳酸盐分解。铬铁矿砂有很好的抗碱性渣的作用,不与氧化铁等发生化学反应。铬铁矿砂的热导率比硅砂大好几倍,而且在熔融金属浇注的过程中铬铁矿本身发生固相烧结,从而有利于防止熔融金属的渗透。自然界的石英石或石英砂石,经人工破碎、筛选而得到的称为人工砂。一般SiO2含量比天然砂高,为与天然砂区分,常称石英砂。其耐火度比较高,铸造有所采用。水玻璃是我国自20世纪50年代以来用量仅次于粘土和膨润土的一种无机化学粘结剂,由水玻璃改造后的铸造原砂,在铸造行业得到了广泛的应用。树脂自硬砂工艺已被许多铸铁、铸钢和非铁合金铸造厂广泛采用,已用树脂砂生产了形状复杂、尺寸精度要求很高、表面粗糙度值低、重达50多吨的大型水轮机转子铸钢件;许多机床厂已采用树脂砂生产出口机床铸件。我国现有成套的树脂自硬砂生产线约300多条,已广泛应用在机床、水泵、阀门、船用柴油机、机车车辆等行业中。在树脂砂工艺中目前以呋喃树脂自硬砂为主,但酯硬化碱性酚醛树脂砂和酚尿烷树脂砂工艺也在20-30家工厂得到应用。石墨烯是一种完全透明的碳材料,是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知强度最高的材料之一,同时还具有很好的韧性,且可以弯曲,石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPa,固有的拉伸强度为130GPa。而利用氢等离子改性的还原石墨烯也具有非常好的强度,平均模量可大0.25TPa。石墨烯还具有良好的导电性能,在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/(V-s),这一数值超过了硅材料的10倍,是目前已知载流子迁移率最高的物质锑化铟(InSb)的两倍以上。在某些特定条件下如低温下,石墨烯的载流子迁移率甚至可高达250000cm2/(V-s)。与很多材料不一样,石墨烯的电子迁移率受温度变化的影响较小,50~500K之间的任何温度下,单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/(V-s)左右。此外,石墨烯的热传导性能也非常优异。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK,是目前为止导热系数最高的碳材料,高于单壁碳纳米管(3500W/mK)和多壁碳纳米管(3000W/mK)。当它作为载体时,它的导热系数也可达600W/mK。纳米碳酸钙以及纳米二氧化钛,在本专利技术中主要起到刚性粒子增强、增韧的作用,纳米二氧化钛的平均粒径50-150纳米,优选为80-100纳米,纳米碳酸钙的平均粒径为400-600纳米,优选为500纳米。纳米碳酸钙以及纳米二氧化钛相互配合,可增强3D打印用造型材料的强度。交联剂是指能在线型分子间起架桥作用,从而使多个线型分子相互键合交联成网状结构的物质,具体而言,是指能促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。本专利技术采用的交联剂包括过氧化苯甲酰或四烃基丙烯酸丁酯中的一种或两种,若两种复配使用,则过氧化苯甲酰和四烃基丙烯酸丁酯的比例优选为15:8。本专利技术提供一种砂型出气冒口,所述砂型出气冒口采用螺纹固定结构与芯包连接,并且螺纹结构通过各项参数的设定,大大提高了其机械强度。本专利技术还提供一种所述砂型出气冒口的制备方法,所述制备方法采用3D喷墨打印技术,在改进造型材料的基础上,通过在造型材料中加入特定重量份数的树脂自硬砂、石墨烯、纳米碳酸钙及纳米二氧化钛等物质,获得高强度,高机械性能,耐温耐热的造型材料,进而获得具有良好固定性能的出气冒口,本专利技术生产出的出气冒口,具有优异的机械强度,能牢固的固定在芯包上,装配简单,省时省力,在铸件生产过程中,不漂浮不跑火,大大提高了铸件的生产质量。附图说明图1、现有技术装置图;图2、本专利技术出气冒口结构图;图3、本专利技术出气冒口与芯包的装配示意图。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解专利技术的技术方案,下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。3D打印(3DP)即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装本文档来自技高网...
一种砂型出气冒口及制备方法

【技术保护点】
一种砂型出气冒口,包括砂芯本体、出气孔,所述出气孔沿砂芯本体轴线设置,所述出气孔贯穿砂芯本体,其特征在于,所述砂芯本体下部还设置有外螺纹,所述外螺纹螺距为5‑8mm,所述外螺纹线数为2‑4。

【技术特征摘要】
1.一种砂型出气冒口,包括砂芯本体、出气孔,所述出气孔沿砂芯本体轴线设置,所述出气孔贯穿砂芯本体,其特征在于,所述砂芯本体下部还设置有外螺纹,所述外螺纹螺距为5-8mm,所述外螺纹线数为2-4。2.根据权利要求1所述的砂型出气冒口,其特征在于,所述外螺纹螺距为6mm,所述外螺纹线数为2。3.根据权利要求1所述的砂型出气冒口,其特征在于,所述外螺纹牙型角为55-62°,所述外螺纹牙型高度为3.000-4.800mm。4.根据权利要求1所述的砂型出气冒口,其特征在于,还包括与所述外螺纹相互配合的内螺纹,所述内螺纹设置于与所述砂型出气冒口配合使用的芯包内。5.一种权利要求1所述砂型出气冒口的制备方法,包括步骤:1)提供打印材料;所述材料由以下重量份的原料混合而成:水玻璃石英砂30-50份、水玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐昆贵
申请(专利权)人:四川共享铸造有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1