颗粒造型材料的压缩方法

本发明涉及颗粒造型材料尤其是铸造造型材料的压缩方法，该方法是将造型材料置于带有模板的造型设备中，在该模板上配置有模型和造型填砂架，通过多次气压冲击，压缩造型材料表面。

在至今已知采用气压冲击压缩颗粒造型材料的方法中，压缩室与造型室之间的通道一般都是通过阀门冲击打开的。此时，压缩室内的气压在很短的时间内对造型室内待压缩造型材料的表面进行一次压缩冲击。在压缩室和造型室之间产生相当于最大压力的平衡压力，一般在预定的时间内，造型室内的压力保持不变，接着由于造型室气体的排放，压力开始降低，即可从造型设备中取出已经压缩的铸模。

现有的一次空气冲击法的基本优点之一是铸模的软背面，由于特殊的压缩性能，从模型向铸模背面产生形状稳定性的递减变化。

这种稳定性变化的特点为铸模脱气提供了理想的条件。

由于砂粒在模板上受到强烈制动，在模型附近形成压缩得特别坚硬的区域。然而这个优点却与下列缺点连系在一起。

铸模硬度不均匀，

由于一次性强烈的压缩冲击产生了噪音，

由于砂粒流速很快造成压缩误差。

本发明的任务在于提供一种方法，以消除已有方法的缺点，其 被压缩铸模的形状稳定性特点是铸模硬度和形状稳定性分别从模型向铸模背面递减。

解决本发明的这项任务是通过下述手段：

第一次压力冲击D1以压力升高梯度α1（dp/dt）作用于造型材料表面，

继第一次压力冲击D1之后，第二次压力冲击D2以压力升高梯度α2（dp/dt）作用于造型材料表面，而第一次压力冲击D1的压力梯度小于第二次压力冲击D2的压力梯度。

本发明的其他优点可由从属权利要求中看到。众所周知，为了制造良好的压缩铸模，起决定作用的不是所用的压力，而是压力梯度，即单位时间的压力升高。所采用的压力冲击以很高的速度作用于造型材料，并使该造型材料的流速加快。压力梯度越大，即α角越大，则造型材料的加速度也越快，从而导致模板上的造型材料骤然制动和（对操作人员的）严重噪音损害。

模型内的压缩度原则上主要决定于模板的配置。各个模型之间或模型和砂箱壁之间的距离越紧密，则模型内的压缩成形也越不成问题。然而，还在将造型材料充填到砂箱中时，困难已经开始。带有很深料斗的模型或模型距离或模型砂箱距离较小时，在装料过程中可能并不总是处于最佳状态。加之接着以快速升高的压力进行强烈的压缩冲击，就可能导致强度值不均和压缩铸模中的缺陷。

现在认为：二次气压冲击可以改善铸模质量，能在技术标准范围内进行重复生产。

第一次压力冲击D1以相当平缓的压力升高梯度获得预定的压力P1。空气随着压力冲击流经砂粒，至少有部分空气通过配置在 模板中的排气系统排出。由于这个第一次压力冲击D1，砂粒充分运动。使装料过程中在模型中可能产生的不均匀达到均匀并使模型中达到足够的堆积密度。紧接着的第二次压力冲击D2以很大的压力梯度作用于造型材料，这个压力梯度的特征是角α2。第二次压力冲击D2将留下的砂粒高突部分压缩。分别通过两个压力冲击D1和D2所得到的压力P1和P2在最大压力为20巴的范围之内。两个压力冲击D1和D2之间所得到的压力P3总是小于压力P1，这主要由于在达到压力P1之后受控压力开始下降。

在达到压力水平P1后，第一次压力降低至小于P1的压力P3，在压力达到P2后，第2次压力降低至正常压力。对压力降至P3和压力降至正常压力至少要进行部分控制。压力冲击D1和D2可以产生于同一个压力室，也可产生于不同的压力室，可以产生于相互独立的开式装置，也可产生于同一个开式装置。α1的最大值为300巴/秒或40巴/秒。

使用上述方法可以在铸模压缩方面获得高质量的产品，由于通过砂的高度能够较好地控制强度，所以由较低或较高模型制取的铸模，其强度都非常均匀。铸模背面仍然保持得相当软，也就是说能够得到为浇铸过程所预先规定的透气性。与机械再压法相比，这也是一个重要优点。