一种采用非占位涂料的壳型铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，是将非占位涂料直接喷涂到金属模板的表面，非占位涂料固化后，在非占位涂料上喷涂一层呋喃树脂，覆膜砂在加热条件下硬化，制备出壳型。起模时涂料能从金属模板的表面转移到壳型的表面,从而制得带有非占位涂料层的壳型。本发明专利技术通过带有非占位涂料层的壳型制备，能够避免金属液与壳型的直接接触，减缓金属液与壳型的高温反应，从而提高铝合金、镁合金及铸钢铸件的尺寸精度和表面质量，降低铸件的表面粗糙度；并且非占位涂料层的厚度不会影响铸件的尺寸，也不会因为非占位涂料层的不均降低铸件的尺寸精度。本发明专利技术适用于铝合金、镁合金、铸钢、铸铁合金中小型铸件的铸造。

【技术实现步骤摘要】
一种采用非占位涂料的壳型铸造方法
本专利技术涉及金属凝固制造领域，尤其是涉及一种采用非占位涂料的壳型铸造方法。
技术介绍
壳型铸造（shellmoldcasting）是一种用薄壳铸型生产铸件的铸造方法，由德国人J.克罗宁于1943年专利技术的，1944年在德国首次应用，1947年后其他国家开始采用。其工艺过程为将覆膜砂覆盖在加热到180℃～280℃的金属板上，使其硬化为薄壳（薄壳厚度一般为6～12毫米），再加温固化薄壳，使薄壳达到足够的强度和刚度，将薄壳用夹具卡紧或用树脂粘牢构成铸型，并进行浇注。壳型铸造适用于铝、镁等有色合金和铸钢、铸铁等黑色合金。壳型铸造可显著减少使用型砂，并获得的铸件轮廓清晰，表面光洁，尺寸精确，可以不用机械加工或仅少量加工。因此壳型铸造特别适用于生产批量较大、尺寸精度要求高、壁薄而形状复杂的各种合金的铸件。壳型铸造型砂的高温性能决定了其在浇注条件下的状态，高温性能不良会导致其在浇注时产生夹砂、冲砂、裂纹、粘砂等铸造缺陷，直接降低铸件质量及成品率。采用涂料能够提高铸件的表面质量，降低表面粗糙度，但涂料层的厚度一定程度影响了铸件的尺寸精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，即通过制备具有非占位涂料的壳型，提高铝合金、镁合金及铸钢铸件的尺寸精度和表面质量，并减缓铸钢等熔体与壳型的高温反应。本专利技术的目的是这样实现的：一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，特征是：具体步骤如下步骤1、先在预热到200℃—250℃的金属模板上喷涂一层常规脱模剂，再通过涂料喷头在脱模剂上喷涂一层用于合金铸造的非占位涂料，待非占位涂料固化后，在非占位涂料上喷涂一层呋喃树脂；步骤2、在上面开口的砂盒中装入覆膜砂，将金属模板作为盖板固定在砂盒的上面，在金属模板的上面放置有加热板，加热板通电后发热，通过传导加热金属模板至200℃—250℃；步骤3、将砂盒翻转180度，使砂盒中的覆膜砂落在加热的金属模板上，与呋喃树脂接触的覆膜砂通过呋喃树脂与非占位涂料联结成一体，形成具有6—10mm厚度的壳型；步骤4、10—20分钟后，再次将砂盒翻转180度，使未固结在壳型上的覆膜砂掉落回砂盒内；步骤5、从砂盒中取出金属模板，再将固结的壳型从金属模板上取下，起初喷涂在金属模板上的非占位涂料发生转移，在壳型的表面形成一层非占位涂料；步骤6、将上述方法制备的壳型进一步加热强化，并将壳型合模后放入砂箱中，填砂浇注，得到铸件。所述步骤1中的合金为铸造铝合金、镁合金、铸钢合金或铸铁合金中的一种。所述步骤1中的非占位涂料为水基白垩粉涂料、水基镁砂粉涂料、水基锆砂粉或水基硅石粉涂料中的一种。本专利技术的工作原理为：本专利技术是将非占位涂料直接喷涂到金属模板的表面，非占位涂料固化后，在非占位涂料上喷涂一层呋喃树脂，覆膜砂在加热条件下硬化，制备出壳型。起模时涂料能从金属模板的表面转移到壳型的表面,从而制得带有非占位涂料层的壳型。非占位涂料层可完美地复制出金属模板的表面，不存在刷痕、流淌、堆积等涂料表面缺陷，能获得精密光洁的铸件。呋喃树脂的喷涂有利于提高非占位涂料层和覆膜砂之间的结合力。而预先在金属模板上喷涂常规脱模剂有利于非占位涂料顺利地与金属模板分离，避免非占位涂料粘模。本专利技术通过带有非占位涂料层的壳型制备，能够避免金属液与壳型的直接接触，减缓金属液与壳型的高温反应，从而提高铝合金、镁合金及铸钢铸件的尺寸精度和表面质量，降低铸件的表面粗糙度；并且非占位涂料层的厚度不会影响铸件的尺寸，也不会因为非占位涂料层的不均降低铸件的尺寸精度。本专利技术适用于铝合金、镁合金、铸钢、铸铁合金中小型铸件的铸造。附图说明图1为非占位涂料喷涂的示意图；图2为放置装有覆膜砂的砂盒示意图；图3为加热制备壳型的示意图；图4为未固结覆膜砂回落的示意图；图5为获得带非占位涂料的壳型示意图；图6为壳型合模的示意图；图中：1、金属模板；2、涂料喷头；3、非占位涂料；4、砂盒；5、覆膜砂；6、加热板；7、壳型；8、砂箱；9、砂。具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本专利技术作进一步的说明。实施例1：一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，具体步骤如下：1、在预热的金属模板上依次喷涂一层常规脱模剂和一层用于铝合金铸造的水基白垩粉涂料，待常规脱模剂和水基白垩粉涂料固化后喷涂一层呋喃树脂；2、在上面开口的砂盒中装入覆膜砂，将金属模板作为盖板固定在砂盒的上面，在金属模板的上面放置有加热板，加热板通电后发热，通过传导加热金属模板至200℃；3、将砂盒翻转180度，使砂盒中的覆膜砂落在加热温度为200℃的金属模板上，与呋喃树脂接触的覆膜砂通过呋喃树脂与非占位涂料联结成一体，形成具有6mm厚度的壳型；4、10分钟后，再次将砂盒翻转180度，使未固结在壳型上的覆膜砂掉落回砂盒内；5、从砂盒中取出金属模板，再将固结的壳型从金属模板上取下，起初喷涂在金属模板上的非占位涂料发生转移，在壳型表面形成一层非占位涂料；6、将上述方法制备的壳型进一步加热强化，并将壳型合模后放入砂箱中，填砂浇注，得到铝合金铸件。实施例2：一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，具体步骤如下：1、在预热的金属模板上依次喷涂一层常规脱模剂和一层用于镁合金铸造的水基镁砂粉涂料，待常规脱模剂和水基镁砂粉涂料固化后喷涂一层呋喃树脂；2、在上面开口的砂盒中装入覆膜砂，将金属模板作为盖板固定在砂盒的上面，在金属模板的上面放置有加热板，加热板通电后发热，通过传导加热金属模板至250℃；3、将砂盒翻转，使覆膜砂落在加热温度为250℃的金属模板上，形成具有10mm的壳型；4、20分钟后，再次将砂盒翻转180度，使未固结在壳型上的覆膜砂掉落回砂盒内；5、从砂盒中取出金属模板，再将固结的壳型从金属模板上取下，起初喷涂在金属模板上的非占位涂料发生转移，在壳型的表面形成一层非占位涂料；6、将上述方法制备的壳型进一步加热强化，并将壳型合模后放入砂箱中，填砂浇注，得到镁合金铸件。实施例3：一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，具体步骤如下：1、在预热的金属模板上依次喷涂一层常规脱模剂和一层用于铸钢合金铸造的水基锆砂粉，待常规脱模剂和水基锆砂粉固化后喷涂一层呋喃树脂；2、在上面开口的砂盒中装入覆膜砂，将金属模板作为盖板固定在砂盒的上面，在金属模板的上面放置有加热板，加热板通电后发热，通过传导加热金属模板至200℃；3、将砂盒翻转，使覆膜砂落在加热温度为200℃的金属模板上，形成具有8mm厚度的壳型；4、15分钟后，再次将砂盒翻转180度，使未固结在壳型上的覆膜砂掉落回砂盒内；5、从砂盒中取出金属模板，再将固结的壳型从金属模板上取下，起初喷涂在金属模板上的非占位涂料发生转移，在壳型表面形成一层非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，其特征在于：具体步骤如下/n步骤1、先在预热到200℃—250℃的金属模板上喷涂一层常规脱模剂，再通过涂料喷头在脱模剂上喷涂一层用于合金铸造的非占位涂料，待非占位涂料固化后，在非占位涂料上喷涂一层呋喃树脂；/n步骤2、在上面开口的砂盒中装入覆膜砂，将金属模板作为盖板固定在砂盒的上面，在金属模板的上面放置有加热板，加热板通电后发热，通过传导加热金属模板至200℃—250℃；/n步骤3、将砂盒翻转180度，使砂盒中的覆膜砂落在加热的金属模板上，与呋喃树脂接触的覆膜砂通过呋喃树脂与非占位涂料联结成一体，形成具有6—10mm厚度的壳型；/n步骤4、10—20分钟后，再次将砂盒翻转180度，使未固结在壳型上的覆膜砂掉落回砂盒内；/n步骤5、从砂盒中取出金属模板，再将固结的壳型从金属模板上取下，起初喷涂在金属模板上的非占位涂料发生转移，在壳型的表面形成一层非占位涂料；/n步骤6、将上述方法制备的壳型进一步加热强化，并将壳型合模后放入砂箱中，填砂浇注，得到铸件。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用非占位涂料的壳型铸造方法，其特征在于：具体步骤如下
步骤1、先在预热到200℃—250℃的金属模板上喷涂一层常规脱模剂，再通过涂料喷头在脱模剂上喷涂一层用于合金铸造的非占位涂料，待非占位涂料固化后，在非占位涂料上喷涂一层呋喃树脂；
步骤2、在上面开口的砂盒中装入覆膜砂，将金属模板作为盖板固定在砂盒的上面，在金属模板的上面放置有加热板，加热板通电后发热，通过传导加热金属模板至200℃—250℃；
步骤3、将砂盒翻转180度，使砂盒中的覆膜砂落在加热的金属模板上，与呋喃树脂接触的覆膜砂通过呋喃树脂与非占位涂料联结成一体，形成具有6—10mm厚度的壳型；
步骤4、10—20分钟后，再次将砂盒翻转...

【专利技术属性】
技术研发人员：张守银，徐志锋，蔡长春，卢百平，汪志太，芦刚，严青松，王振军，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36