專利名稱：：鑄型造型方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鑄型造型方法，特別涉及一種利用由粒子狀骨料、水溶性粘合劑、表面活性劑及水混合攪拌而生成的發(fā)泡混合物制造鑄型的造型方法，該鑄型具有高強度，耐熱性，并且?guī)缀醪划a(chǎn)生令人不適的臭氣。
背景技術(shù)：
：提前公開的日本專利N0.63-115649公開了一般的中空型芯造型方法。該方法采用硅砂作為粒子狀骨料并和粘合劑形成未硬化的型砂(粒子狀混合物)。該步驟包括在未硬化型砂中加入含表面活性劑的溶液，攪拌使其發(fā)泡，然后將粒子狀骨料發(fā)泡混合物注入加熱的金屬模具中，并將其在加熱的金屬模具中保持預定時間，使其水分蒸發(fā)。上述專利披露了將酚醛樹脂作為該方法中的粘合劑。而使用酚醛樹脂，會產(chǎn)生例如甲醛、苯酚、氨氣等對人體有害的氣體，并在熱量從金屬模具轉(zhuǎn)移而使粘合劑硬化的時候會產(chǎn)生令人不適的臭氣。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種鑄型造型方法。本發(fā)明的造型方法能夠抑制對人體有害及令人不適的臭氣的產(chǎn)生。這是由于包含砂和粘合劑的粒子狀骨料混合物被用于造型時，或者熔融金屬被灌入由粒子狀骨料制成的鑄型(例如型芯)中時，粘合劑被分解。此外，本發(fā)明的鑄型造型方法所制的鑄型在鑄造后有著更好的粉碎性。此外，本發(fā)明的一部分目的是提供一種能夠增強鑄型強度的鑄型造型方法。本發(fā)明的鑄型造型方法包括以下步驟將粒子狀骨料、一種或多種水溶性粘合劑、表面活性劑、交聯(lián)劑及水混合、攪拌，使其發(fā)泡成為發(fā)泡骨料混合物；再將發(fā)泡骨料混合物灌入造型空間；蒸發(fā)灌入的骨料混合物中的水分，使其固化成為鑄型；將鑄型從金屬模具中取出。較佳的選擇為，表面活性劑為與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應的表面活性劑。較佳的選擇為，表面活性劑為非離子物質(zhì)，并且其HLB值大于或等于8，小于20。HLB值是表示表面活性劑親水或親油水平的指標，所述的油指不溶于水的有機化合物。HLB值的范圍為0-20。該值越接近O，親油性越高，越接近20時，親水性越高。HLB值可由Atlas法或者Griffin法計算導出，它也可以通過高效液相色譜的保留時間來測出。如果非離子表面活性劑的HLB值低于8，將無法獲得發(fā)泡骨料混合物。這是由于這樣的非離子表面活性劑很難分散到水中，使得發(fā)泡不充分。如果非離子表面活性劑的HLB值大于或等于8，它就能穩(wěn)定地分散在水中，并使得發(fā)泡充分。這樣，就得到了發(fā)泡骨料混合物。造型空間可以由金屬模具所確定。在這種情況下，較佳的灌入步驟包含一個將發(fā)泡骨料混合物壓入造型空間的步驟。該增壓灌入步驟可以為，將發(fā)泡骨料混合物填充入一汽缸后，直接給填入的骨料混合物加壓將其灌入造型空間?；蛘?，通過壓縮空氣增加壓力來將發(fā)泡骨料混合物灌入造型空間。在蒸發(fā)步驟中，較佳的選擇為，通過加熱的金屬模具中的熱量來蒸發(fā)發(fā)泡骨料混合物中的水分。每種水溶性粘合劑在常溫下可溶于水。每種水溶性粘合劑都是糖類或其衍生物。每種水溶性粘合劑的含量相對于100重量份的粒子狀骨料為0.1-5.0重量份。較佳選擇為，交聯(lián)劑為含有羧基的化合物。該含有羧基的化合物可以為草酸、馬來酸、丁二酸、檸檬酸、丁基四羧酸、甲基乙烯基醚一馬來酸酐共聚物或異丁烯一馬來酸酐共聚物。在本發(fā)明中，發(fā)泡骨料混合物由粒子狀骨料、一種或多種水溶性粘合劑、表面活性劑及與水溶性粘合劑發(fā)生交聯(lián)反應的交聯(lián)劑混合而成。由于發(fā)泡骨料混合物能夠被灌入造型空間(或者造型腔)的每個部位，所以當熔融金屬灌入時鑄型產(chǎn)生的氣體的量被抑制，在鑄型中由氣體所造成的缺陷減少。由于該發(fā)泡骨料混合物中不含有現(xiàn)有技術(shù)中存在的酚醛樹脂，因此即使在發(fā)泡骨料造型的時候或向由骨料混合物制成的鑄型(例如型芯鑄型)中注入熔融金屬的時候，每一種粘合劑都分解了，也能避免產(chǎn)生對人體有害及令人不適的氣體。此外，本發(fā)明能夠制成一種具有良好粉碎性的鑄型。使用陰離子表面活性劑、陽性離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑制造的鑄型(型芯)的強度比用非離子表面活性劑制造的低很多。因此，本發(fā)明采用非離子表面活性劑來使得發(fā)泡骨料混合物能夠灌入造型空間的每個部位并使得鑄型具有足夠的強度和耐濕性。本發(fā)明的上述特征及其進一步的特征和有益效果將參照相應附圖，通過下面的詳細記載進一步說明。圖1為本發(fā)明鑄型造型方法的第一實施例中所使用造型裝置的縱剖面圖。圖2為本發(fā)明鑄型造型方法的其它實施例中所使用造型裝置的縱剖面圖。圖3為本發(fā)明造型方法中從粘合劑中產(chǎn)生的氣體成分的質(zhì)譜儀的分析結(jié)果圖。具體實施例方式下面，將說明本發(fā)明的鑄型造型方法。其包括以下步驟制備和攪拌骨料混合物使其發(fā)泡的步驟，其中該骨料混合物包括粒子狀骨料、一種或多種水溶性粘合劑、表面活性劑、交聯(lián)劑及水；將發(fā)泡混合物灌入造型空間的步驟；蒸發(fā)被灌入的混合物的水分并將其固化成為鑄型的步驟；將制好的鑄型從造型空間中取出的步驟。本發(fā)明中的粒子狀骨料為耐熱性粒子狀材料，其至少包括以下材料中的一種硅砂、鋁釩土砂、橄欖石砂、鉻砂、鋯砂、莫來石砂以及任意一種的人造骨料等。本發(fā)明中的每種水溶性粘合劑都可在常溫下溶于水，并可通過蒸發(fā)水分使其固化。其也作為增稠劑來調(diào)整攪拌發(fā)泡的骨料混合物的粘度。增稠劑是一種高聚物，其溶解或者分散在水中，以產(chǎn)生粘稠性，其也稱為粘膠。水溶性粘合劑可為糖類，特別包括，淀粉或其衍生物、皂素等多糖、或者砂糖等二糖。在常溫下可溶于水的水溶性粘合劑，無需加熱該粘合劑和水，便可將其混入發(fā)泡骨料混合物。在常溫下不溶于水的水溶性粘合劑，只有加熱該粘合劑和水，才能將其混入發(fā)泡骨料混合物。為了使用在常溫下不溶于水的水溶性粘合劑，可以加熱該粘合劑，然后將其與水混合，并冷卻至常溫，來制備水溶性粘合劑溶液。淀粉如糊精或者(X淀粉來源于馬鈴薯、玉米、木薯粉、或者小麥粉。淀粉衍生物為，例如，醚化淀粉、酯化淀粉、橋連淀粉。砂糖是一種庶糖，其由一果糖分子和一葡萄糖分子結(jié)合在一起。砂糖包括例如白糖和粒狀糖等。本發(fā)明所使用的水溶性粘合劑容易獲得。特別是a淀粉、糊精和砂糖等可以以低廉的價格獲得。Ct淀粉、糊精或其衍生物、皂素及砂糖常溫下可溶于水。增稠劑包括例如淀粉、黃原膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠等。由于本發(fā)明所使用的水溶性粘合劑的分解溫度低于酚醛樹脂的分解溫度，所以由本發(fā)明的造型方法鑄造的鑄型可被鑄造過程中的熱量輕易地分解。從而使該鑄型在鑄造結(jié)束后具有良好的粉碎性。較佳的選擇為，水溶性粘合劑的含量相對于100重量份的粒子狀骨料為0.1-5.0重量份。這是因為如果其含量低于O.l重量份，則鑄造的鑄型強度不夠，而含量高于5重量份，則鑄造的鑄型強度過高。在本發(fā)明的鑄型中，添加交聯(lián)劑使其與水溶性粘合劑發(fā)生交聯(lián)反應，從而增強了被水溶性粘合劑包覆過的粒子狀骨料顆粒間的連接。此外，水溶性粘合劑與水分子發(fā)生反應的可能性很小，因此使得制成的鑄型在高濕度的環(huán)境中也具有較好的性質(zhì)。較佳的選擇為，表面活性劑的添加量相對于100重量份的粒子狀骨料為0.01-1.0重量份。這是因為如果含量低于0.01重量份，則會使得骨料混合物的發(fā)泡不充分，因此無法得到發(fā)泡骨料混合物。而當含量為l.O重量份的時候，發(fā)泡骨料混合物具有了充分的流動性。在本發(fā)明中所使用的交聯(lián)劑可以為包含羧基的化合物。該包含羧基的化合物可以為草酸、馬來酸、丁二酸或檸檬酸等，它們通過酯鍵連接發(fā)生交聯(lián)反應。此外，所述的交聯(lián)劑還可以是在水溶液狀態(tài)時具有羧基的交聯(lián)劑，包括乙烯基醚一馬來酸酐共聚物或異丁烯一馬來酸酐共聚物。本發(fā)明可使用的較佳的交聯(lián)劑，如含有羧基的交聯(lián)劑，可以形成酯鍵從而產(chǎn)生更少的有害氣體。在本發(fā)明中，添加的交聯(lián)劑的量為水溶性粘合劑總重量的5-300wt%。這是因為如果所添加的交聯(lián)劑的量低于5wt%，則使得交聯(lián)反應的效果不充分，而無法制造出在高濕度環(huán)境下有足夠強度的鑄型。雖然在添加的交聯(lián)劑的量超過水溶性粘合劑總重量的300wtM的情況下，生產(chǎn)的鑄型在高濕度環(huán)境下具有足夠的強度，但是其強度并不比添加的交聯(lián)劑的量為300wt。/o的時候有顯著提高。因此，添加的交聯(lián)劑的量超過300wt。/。就顯得不經(jīng)濟，同時也不必要。在本發(fā)明中，交聯(lián)劑是以水溶液的形式使用的。例如，假如交聯(lián)劑是丁基四羧酸，檸檬酸或者甲基乙烯基醚一馬來酸酐共聚物，則其濃度可超過10wt%。在本發(fā)明中，可以通過直接對發(fā)泡骨料混合物增壓，或者通過氣體增壓將其注入汽缸，以使得發(fā)泡骨料混合物能夠灌入造型空間。汽缸直接增壓就是通過壓配施壓機構(gòu)的模沖(或者活塞)進入汽缸，來給混合物直接增壓，使得作為混合物儲備裝置的汽缸內(nèi)的混合物被注入金屬模具。如圖1所示，通過壓縮空氣的增壓取代了上述通過汽缸直接增壓中的活塞。在這種裝置中，汽缸l的上端開口(或者活塞)被配備上一個密封部件2，使其具有氣密性。汽缸1的上端氣密空間也被配備了一頂蓋3，使其形成一連接到氣體源的氣體通道3a。壓縮氣體通過該通道作用于汽缸1內(nèi)的發(fā)泡骨料混合物的上表面，使其被注入金屬模具4內(nèi)的鑄型空間5內(nèi)。在本發(fā)明的造型過程中，為了蒸發(fā)被灌入造型空間中的發(fā)泡骨料混合物中的水分，起著限定造型空間作用的金屬模具或其相關(guān)部件，被選擇其一或是被一同，加熱至高溫；或者用加熱的水蒸氣或微波輻射發(fā)泡骨料混合物；或者將填充有發(fā)泡骨料混合物的造型空間設(shè)置于真空環(huán)境下?？蛇x地，如果需要，造型空間內(nèi)也可以通氣。在通過加熱金屬模具到高溫來蒸發(fā)發(fā)泡骨料混合物中的水分的過程中，攪拌使得泡沫和水分分散在骨料混合物中，而金屬模具的熱量使它們向由骨料混合物鑄造而成的鑄型的中心移動。因此，填充到鑄型中心的骨料的密度較低。而一個中心密度低的鑄型，其粒子狀骨料和水溶性粘合劑的量就被減少了。也就是說，這樣一個有多孔洞的鑄型，其水溶性粘合劑的分解產(chǎn)生的氣體可以容易地排出。本發(fā)明所使用的表面活性劑一般可根據(jù)它們?nèi)芙庠谒袝r分子的游離態(tài)分為四類陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，非離子表面活性劑和兩性離子表面活性劑。表面活性劑的化學定義是"一種用于混合水和油的材料"。表面活性劑在分子中同時具有疏水基團和親水基團，能在水或油等液體中溶解或分散，并選擇性地吸附于界面處。因此，本發(fā)明中的表面活性劑的作用為起泡或者鼓泡。如下所述，使用四類表面活性劑中的陰離子表面活性劑，陽離子表面活性劑，或者兩性離子表面活性劑來制造鑄型(型芯)時，由于其分子中沒有羥基，所以其不能與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應。在這種情況下，所制的鑄型強度不夠。相反地，因為交聯(lián)劑分子中的羧基(COOH)與水溶性粘合劑及表面活性劑分子中作為親水基的羥基(OH)形成酯鍵，通過該交聯(lián)反應形成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得用非離子表面活性劑制造的鑄型具有足夠的強度。因此，本發(fā)明較佳的選擇為，使用非離子表面活性劑制造具有足夠強度的鑄型。添加作為交聯(lián)劑的非離子表面活性劑與水溶性粘合劑發(fā)生交聯(lián)反應，從而增強了被水溶性粘合劑覆蓋的粒子狀骨料顆粒間的結(jié)合。此外，由于水溶性粘合劑與水分子之間的反應被抑制，使得制成的鑄型在高濕度的環(huán)境中也具有穩(wěn)定的性質(zhì)。雖然非離子表面活性劑包括蔗糖脂肪酸酯，脫水山梨糖醇脂肪酸酯，聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯，脂肪烷醇酰胺，聚氧乙烯垸基醚，聚氧乙烯烷基苯基醚，甘油脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯等，但是只使用其中HLB值大于或等于8的種類。較佳的選擇為，以天然椰子油或者棕櫚油等植物油為原料，因為其安全性高，并在實用中無害。以下實施例用于說明本發(fā)明的造型方法，但并不以此來限定本發(fā)明。第1實施例表1骨料混合物11的組分(水除外)硅砂(壓平砂)100重量份淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L):1.0重量份表面活性劑(聚甘油脂肪酸酯)0.03重量份檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)0.5重量份在第一實施例中，將含有表1所示成分的骨料混合物與4重量份的水在混合機(一種臺式攪拌器，由日本AikohshaManufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm(每分鐘轉(zhuǎn)速)攪拌5分鐘，使其發(fā)泡，用于制備發(fā)泡骨料混合物11。然后，如圖2所示，將發(fā)泡骨料混合物11灌入模沖12的汽缸13中。然后該發(fā)泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面壓強，使其被灌入彎曲試驗用的金屬模具14的容量大約為80cn^的造型空間15中，其中該金屬模具14保持在25(TC(灌入步驟)。發(fā)泡骨料混合物在加熱的金屬模具中放置2分鐘，通過其中的熱量來蒸發(fā)水分，使得發(fā)泡骨料混合物固化(固化步驟)。在水溶性粘合劑與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應后，將鑄型從金屬模具14的造型空間15中取出。制備兩個用于彎曲試驗的樣品。兩個樣品分別放置于濕度為30%及濕度大于或等于90%的恒濕槽內(nèi)24小時，然后進行彎曲試驗。結(jié)果，在濕度為30%和98%中的樣品，強度分別為4.9MPa和2.3MPa。在30%濕度中彎曲強度為4.9MPa的鑄型與殼模法所制造的鑄型強度近似(參見JFS鑄造工程手冊，2.1部分，"殼模法")，因此鑄型的正常使用沒有問題。如果鑄型在濕度大于或等于90%的環(huán)境中放置24小時后強度大于或等于2MPa，則鑄型的正常處理沒有問題，并且能夠作為鑄型使用。第2實施例表2骨料混合物的組分(水除外)合成型砂(日本YamakawaSangyo有限公司制造的EspaW60):100重量份淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L):1.0重量份表面活性劑(聚甘油脂肪酸酯)0.03重量份檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)0.5重量份在第二實施例中，將含有表2所示成分的骨料混合物與2.5重量份的水在混合機(一種臺式攪拌器，由日本AikohshaManufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度攪拌5分鐘，使其發(fā)泡，用于制備發(fā)泡骨料混合物(制備步驟)。然后，如圖2所示，將發(fā)泡骨料混合物灌入汽缸13中。然后該發(fā)泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面壓強，使其被灌入彎曲試驗用的金屬模具14的容量大約為80cmS的造型空間15中，其中該金屬模具14保持在27(TC(灌入步驟)。發(fā)泡骨料混合物在加熱的金屬模具中放置90秒，通過其中的熱量來蒸發(fā)水分，使得發(fā)泡骨料混合物固化(造型步驟)。在水溶性粘合劑與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應后，將作為兩個樣品的鑄型從金屬模具14的造型空間15中取出。兩個樣品分別在濕度為30%及濕度大于或等于90%的恒濕槽內(nèi)放置24小時，然后進行彎曲試驗。結(jié)果，在濕度為30%和98%中的樣品，強度分別為9.5MPa和3MPa。這些數(shù)值表明，鑄型的正常處理沒有問題，并且能夠作為鑄型使用。第3實施例表3骨料混合物的組分(水除外)硅砂(壓平砂)100重量份淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L):1.0重量份表面活性劑(聚甘油脂肪酸酯)0.03重量份檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)0.5重量份在第三實施例中，將含有表3所示成分的骨料混合物與4.5重量份的水在混合機(一種臺式攪拌器，由日本AikohshaManufacturing公司制造)中混合，以200rpm的速度攪拌5分鐘，使其發(fā)泡，用于制備發(fā)泡骨料混合物(制備步驟)。然后，如圖2所示，將發(fā)泡骨料混合物灌入汽缸13中。然后該發(fā)泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面壓強，使其被灌入彎曲試驗用的金屬模具14a的容量大約為140cn^的造型空間15中，其中該金屬模具14a保持在270。C(灌入步驟)。發(fā)泡骨料混合物在加熱的金屬模具中放置90秒，通過其中的熱量來蒸發(fā)水分，使得發(fā)泡骨料混合物固化(造型步驟)。將作為樣品A的鑄型從金屬模具14a的造型空間15中取出(取出步驟)。然后，用金屬銼刀刮得取出樣品表層到lmm深度的樣本lg。根據(jù)日本鑄造技術(shù)協(xié)會規(guī)定的JACT測試法M-5的氣體產(chǎn)生量測量法，基于氣壓-容量變換方式推導出氣體產(chǎn)生量，并計算出分子量。結(jié)果顯示于表4中。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>第4實施例混合物中淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L)，表面活性劑(聚甘油脂肪酸酯)，檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)以1:0.3:5的比例混合，并在25(TC的高溫槽中放置10分鐘，然后取出。取出的混合物在590°C的氦氣裂解爐中放置5秒中。裂解氣在5(TC保持10分鐘后，以10°C/min的升溫速度加熱到24(TC。在24(TC保持15分鐘后，加熱的氣體通過一圓柱體，并由質(zhì)譜儀分析氣體的種類。如圖3所示，粘合劑的裂解氣成分的質(zhì)譜儀分析結(jié)果中，探測到了二氧化碳和糠醛。在傳統(tǒng)的殼模法中，當型芯被焙燒時，酚醛樹脂和六胺(一種硬化劑)裂解產(chǎn)生令人不適的臭氣如氨氣、甲醛、苯酚等，這些氣體是臭氣的來源。相反，在本發(fā)明的鑄型中沒有產(chǎn)生這些氣體。第5實施例在第5實施例中，采取試驗以確認是否各種表面活性劑都可以與交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應。骨料混合物的組分硅砂(壓平砂)100重量份非離子表面活性劑(聚甘油脂肪酸酯)0.03重量份檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)0.5重量份將含有表5所示成分的粒子狀骨料混合物與水在混合機(一種臺式攪拌器，由日本AikohshaManufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度攪拌5分鐘，使其發(fā)泡，用于制備發(fā)泡骨料混合物(制備步驟)。將發(fā)泡骨料混合物人工灌入JACT測試法M-1規(guī)定的適合制備彎曲試驗用樣品的金屬模具(灌入步驟)。將金屬模具在25(TC的恒溫槽中放置45分鐘，以使得發(fā)泡骨料混合物干燥、硬化(造型步驟)，然后取出用作彎曲試驗用樣品的鑄型。為了對比，參照樣品都是由表5所示的成分以相同方式制備的。然而，各個參照樣品分別用陰離子表面活性劑(烷基醚硫酸酯鈉)，陽離子表面活性劑(垸基三甲基銨鹽)，兩性離子表面活性劑(烷基氧化胺)代替表5成分中的非離子表面活性劑。彎曲試驗樣品和參照樣品放置于濕度為30%的恒濕槽中。然后測試它們的強度，結(jié)果如表6所示。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表6表示非離子表面活性劑能夠與含有羧基的交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應。而使用其他表面活性劑的鑄型從金屬模具中取出時就塌陷了，因此其不具有實用的強度。第6實施例骨料混合物的組分硅砂(壓平砂)100重量份淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L):1.0重量份如表8所示的各種非離子表面活性劑0.03重量份檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)0.5重量份將含有表7所示成分的粒子狀骨料混合物與水在混合機(一種臺式攪拌器，由日本AikohshaManufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度攪拌5分鐘。采取目測的方法來確認是否獲得了發(fā)泡骨料混合物。結(jié)果如表8所示。"優(yōu)良的"表示優(yōu)良的發(fā)泡骨料混合物，"好的"表示當攪拌時可獲得發(fā)泡骨料混合物，但當攪拌停止其泡沫馬上溶解，"劣質(zhì)的"表示沒有獲得發(fā)泡骨料混合物。表8非離子表面活性劑種類HLB發(fā)泡骨料混合物聚甘油脂肪酸酯15.5優(yōu)良的聚氧乙烯烷基醚10.5優(yōu)良的聚氧乙烯鈉十二醚8.1優(yōu)良的脫水山梨糖醇脂肪酸酯6.7好的脫水山梨糖醇脂肪酸酯5.0劣質(zhì)的丙二醇脂肪酸酯3.9劣質(zhì)的表8顯示只有非離子表面活性劑的HLB值大于或等于8時才能獲得發(fā)泡骨料混合物。第7實施例表9骨料混合物的組分(除水外)硅砂(壓平砂)100重量份淀粉(日本Nissi有限公司制造的糊精NSD-L):1.0重量份非離子表面活性劑(日本TaiyoKagaku有限公司制造的SunsoftM-12):0.03重量份檸檬酸(日本FusoChemical有限公司制造)0.5重量份在第7實施例中，將含有表9所示成分的骨料混合物與4重量份的水在混合機(一種臺式攪拌器，由日本AikohshaManufacturing有限公司制造)中混合，以200rpm的速度攪拌5分鐘，使其發(fā)泡，用于制備發(fā)泡骨料混合物(制備步驟)。然后，如圖2所示，將發(fā)泡骨料混合物11灌入汽缸13中。然后該發(fā)泡混合物被汽缸施以0.4MPa的表面壓強，使其被灌入彎曲試驗用的金屬模具14的容量大約為80cr^的造型空間15中，其中該金屬模具14保持在25(TC(灌入步驟)。發(fā)泡骨料混合物在加熱的金屬模具中放置2分韋中，通過其中的熱量來蒸發(fā)水分，使得發(fā)泡骨料混合物固化(造型步驟)。將作為樣品的鑄型從金屬模具14的造型空間15中取出。為了對比，參照樣品都是由表9所示的成分以相同方式制備的。然而，各個參照樣品分別用陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑代替表9成分中的非離子表面活性劑。彎曲試驗樣品和參照樣品在濕度為30°/。及濕度大于或等于90%的恒濕槽中放置24小時。然后測試它們的強度，結(jié)果如表10所示。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>如表10所示，在濕度為30%和98%中的樣品，強度分別為4.9MPa和2.3MPa。在30%濕度中彎曲強度為4.9MPa的鑄型與殼模法所制造的鑄型強度近似(參見鑄造工程手冊，2.1部分，"殼模法")，因此鑄型的正常使用沒有問題。如果鑄型在濕度大于或等于90%的環(huán)境中放置24小時后其強度大于或等于2MPa，則鑄型的正常處理沒有問題，并且能夠作為鑄型使用。相反地，使用其它表面活性劑制造的鑄型的彎曲強度低。特別是，由于這些表面活性劑不能使交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應，因此比傳統(tǒng)殼模法所制造的鑄型的強度低。此外，這樣的鑄型在高濕度的環(huán)境下缺乏足夠的強度。在本發(fā)明的鑄型造型方法中，當熔融金屬灌入鑄型中時，即使粘合劑裂解，也能夠抑制任何對人體有害及產(chǎn)生令人不適氣味的有害氣體的產(chǎn)生。相應地，本發(fā)明的造型方法能夠用于生產(chǎn)如鋁，鎂等輕金屬鑄型。另外，本發(fā)明的鑄型造型方法所生產(chǎn)的鑄型還能夠顯著地減少其毛刺的數(shù)量。由于上述實施例是用于說明而不是用于限定本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在附加的權(quán)利要求范圍內(nèi)對實施例進行各種變化和修改。權(quán)利要求1、一種鑄型造型方法，其包括以下步驟將粒子狀骨料、一種或多種水溶性粘合劑、表面活性劑、交聯(lián)劑及水混合、攪拌，發(fā)泡，以制備發(fā)泡骨料混合物；將發(fā)泡骨料混合物灌入造型空間；蒸發(fā)灌入的所述骨料混合物的水分，使其固化成為鑄型；將所述制造的鑄型從所述造型空間中取出。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述表面活性劑為與所述交聯(lián)劑發(fā)生交聯(lián)反應的表面活性劑。3、如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述表面活性劑為非離子表面活性劑，且其HLB值大于或等于8且小于20。4、如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其中，所述造型空間由金屬模具確定，所述灌入步驟包括通過對所述發(fā)泡骨料混合物加壓，將所述發(fā)泡骨料混合物灌入所述造型空間的步驟。5、如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述灌入步驟包括將所述發(fā)泡骨料混合物填充入汽缸，及通過對所述填入的骨料混合物直接加壓，將所述填入的骨料混合物灌入所述造型空間的步驟。6、如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述灌入步驟包括通過壓縮空氣對所述發(fā)泡骨料混合物加壓，將所述發(fā)泡骨料混合物灌入所述造型空間的步驟。7、如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述蒸發(fā)步驟包括通過所述加熱的金屬模具的熱量蒸發(fā)所述發(fā)泡骨料混合物中的水分的步驟。8、如權(quán)利要求7所述的方法，其中，每種水溶性粘合劑在常溫下可溶于水。9、如權(quán)利要求7所述的方法，其中，每種水溶性粘合劑為糖類或其衍生物。10、如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述一種或多種水溶性粘合劑的含量相對于100重量份的粒子狀骨料為0.1-5.0重量份。11、如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述交聯(lián)劑為含有羧基的化合物。12、如權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述包含羧基的化合物可以為草酸、馬來酸、丁二酸、檸檬酸、丁基四羧酸、甲基乙烯基醚一馬來酸酐共聚物或異丁烯一馬來酸酐共聚物。13、如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述蒸發(fā)步驟包括通過所述加熱的金屬模具的熱量蒸發(fā)所述發(fā)泡骨料混合物中的水分的步驟。全文摘要本發(fā)明公開了一種鑄型造型方法。當熔融金屬灌入具有型芯的鑄型時，即使鑄型中含有的粘合劑分解，也不產(chǎn)生有毒氣體，并且該鑄型在鑄造后具有良好的粉碎性。該方法包括將粒子狀骨料、一種或多種水溶性粘合劑、表面活性劑、交聯(lián)劑及水混合、攪拌，發(fā)泡，以制備發(fā)泡骨料混合物；將發(fā)泡骨料混合物填入鑄型發(fā)泡腔；蒸發(fā)混合物中的水分，使其固化成為鑄型；將鑄型從腔中取出。文檔編號B22C7/00GK101360574SQ20068005145公開日2009年2月4日申請日期2006年11月16日優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日發(fā)明者加藤裕介,淺野憲啟申請人:新東工業(yè)株式會社