專利名稱：一種鑄造型砂粘結(jié)劑的附著力測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量附著力的裝置，可以用于檢測漆膜等涂料附著力，特別
是一種用于檢測鑄造型砂粘結(jié)劑的附著力的裝置。
背景技術(shù)：
鑄造型砂或芯砂是將一顆顆砂粒用一定的粘結(jié)劑使之粘結(jié)在一起。粘結(jié)劑包裹在砂粒上，形成粘結(jié)膜，粘附在每個(gè)砂粒表面，提供一種中間橋的作用，把相連砂粒的表面粘結(jié)起來。粘結(jié)劑和砂粒表面之間形成的薄膜，附著于砂粒表面之力，稱為粘結(jié)劑的附著力。同樣，粘結(jié)劑本身分子之間，也存在著聯(lián)接力，也就是粘結(jié)劑內(nèi)部聚集一起粘結(jié)的力，稱為粘結(jié)劑的內(nèi)聚力。同樣，砂粒內(nèi)部存在的聯(lián)結(jié)力稱為砂粒的內(nèi)聚力。 附著力、內(nèi)聚力是鑄造舊砂再生技術(shù)需要研究的基本要素，也是舊砂再生設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一。用過的型砂，砂粒表面包裹著粘結(jié)劑膜，降低了表面活性。舊砂再生的本質(zhì)就是采用一種方法使粘結(jié)劑與砂粒之間產(chǎn)生較大的破壞力，以有效地去除包裹在砂粒上的膜殼，露出砂粒的表面，成為單獨(dú)的、表面沒有殘留粘結(jié)劑的砂粒，同時(shí)砂粒再生過程中又較少破碎細(xì)化。 破壞力小于粘結(jié)劑與砂粒之間的附著力，不能去除包裹在砂粒上的膜殼；破壞力大于粘結(jié)劑與砂粒之間的附著力，才能有較好去除效果；破壞力大于砂粒的內(nèi)聚力時(shí)砂粒產(chǎn)生破碎。粘結(jié)劑與砂粒之間的附著力越大，再生過程時(shí)需要的破壞力也就越大，需要的能量也就越高，砂粒的破碎率也就越高，再生有效回用率變差。 為了得到較好的再生效果，需要研究粘結(jié)劑膜與石英砂之間的附著力大小及隨外在因素影響的變化規(guī)律，即需要一種能檢測石英砂與粘結(jié)劑之間附著力儀器。目前，市場上還沒有這種測量儀器；因此，如何定量研究砂粒與粘結(jié)劑之間粘結(jié)力成為在鑄造舊砂再生課題研究中一大難題。 目前，附著力的測試方法和測試裝置，主要用于涂料產(chǎn)業(yè)，如漆膜附著力的測試。常用的是用劃格器劃格法和劃圈法以及膠帶粘貼撕拉。通過撕拉后涂料脫落的格數(shù)和圈數(shù)來判斷附著力的好壞。因膠帶撕拉的線速度的快慢以及制作的樣板的涂膜厚薄問題都影響了該方法形成結(jié)果的準(zhǔn)確性。該技術(shù)的設(shè)備是杯突器和沖擊器。這些檢驗(yàn)方法和設(shè)備很大程度上也不能定量檢測其附著力的大小，只能粗略的定性的估計(jì)其附著力的好壞。當(dāng)幾個(gè)漆膜狀態(tài)差別不大時(shí)，就無法做出正確判斷。 這兩年，市場上已有兩種定量測量附著力的設(shè)備。 一種是丹陽市宏森儀表化工有限公司生產(chǎn)的漆膜附著力檢測儀，這種儀器能準(zhǔn)確的測出附著力的大小，但使用時(shí)必須使用固定的模i央，很有局限性，難用于砂粒與粘結(jié)劑之間附著力的測量。 另一種是拉脫法附著力測試儀(PosiTest Pull-off Adhesion Tester)，這種儀器可以測量金屬、木材、混凝土和其他基材上的涂層附著力的大小，附著力的值通過數(shù)字顯示出來，帶有自動(dòng)定位功能，自我對(duì)中底盤可測量光滑或不平表面且不會(huì)影響測試結(jié)果，但只能測試?yán)瘟?，而且這種設(shè)備比較昂貴。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鑄造型砂粘結(jié)劑的附著力測試裝置，它可通過剪切法和拉拔法測出石英片模擬砂粒與粘接劑之間附著力的大小，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、使用方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。 解決本實(shí)用新型的技術(shù)問題所采用的方案是利用石英片模擬砂粒理想表面，通過剪切法和拉拔法測出石英片與粘接劑之間附著力的大小，據(jù)此作為砂粒與粘接劑之間附著力定量結(jié)果。本測試裝置裝配在型砂強(qiáng)度機(jī)上使用，由與型砂強(qiáng)度機(jī)的測量夾具連接的成套剪切法測試構(gòu)件和拉拔法測試構(gòu)件組成，①剪切法測試構(gòu)件為帶有滑槽的動(dòng)槽板和定槽板對(duì)應(yīng)與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具連接，滑槽中裝入二件滑塊并用螺釘定位，局部涂有型砂粘結(jié)劑膜的石英片置入該二件滑塊之間；②拉拔法測試構(gòu)件為帶有調(diào)節(jié)螺栓的夾頭對(duì)應(yīng)與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具連接，二件調(diào)節(jié)螺栓端面各固定一石英片，二石英片間涂有型砂粘結(jié)劑膜。 本測試裝置中所述的剪切法測試構(gòu)件的滑塊形狀為L形，二件滑塊之間的間隙與石英片厚度為動(dòng)配合；拉拔法測試構(gòu)件的夾頭為一端中心帶有螺孔的半8字形，螺孔旋入調(diào)節(jié)螺栓，半8字形夾頭對(duì)應(yīng)裝入型砂強(qiáng)度機(jī)的測量夾具中半8字形裝夾槽，調(diào)節(jié)螺栓端面通過環(huán)氧樹脂與石英片固定。 在所述的剪切法測試構(gòu)件的動(dòng)槽板和定槽板上間隔均勻設(shè)置有一系列通向滑槽的螺釘孔，可以方便地根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整滑塊在滑槽中的位置，進(jìn)而達(dá)到調(diào)整石英模擬測試片位置的目的。動(dòng)槽板和定槽板上的設(shè)置有與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具配合的圓柱銷和定位銷，可方便地與型砂強(qiáng)度機(jī)的測量夾具組裝與定位。[0013] 本實(shí)用新型的有益效果是 1、本實(shí)用新型裝置可直接測量石英片與粘結(jié)劑層膜之間的剪切附著力和拉拔附著力的大小，據(jù)此作為砂粒與粘結(jié)劑之間附著力定量結(jié)果。解決長期以來，在鑄造舊砂再生課題研究中無法定量研究砂粒與粘結(jié)劑之間粘結(jié)力的難題。 2、在剪切法測試裝置中，滑塊在槽內(nèi)都是可調(diào)的，因此片的厚度在一定范圍內(nèi)無
嚴(yán)格要求，在制取石英片式樣的時(shí)候，即使厚度有一些變化，也可以測試。 3、在拉拔法測試裝置中，半8字夾頭恰好與智能型砂強(qiáng)度機(jī)的抗拉測量夾具的內(nèi)
空半8字形相配合，定位簡單。粘結(jié)螺栓與半8字夾頭是可以通過螺紋來調(diào)節(jié)的，因此片的
厚度在一定范圍內(nèi)無嚴(yán)格要求，在制取石英片式樣的時(shí)候，即使厚度有一些變化，也可以測試。 4、本實(shí)用新型不但可以用于測量石英與粘結(jié)劑之間的附著力，也可以應(yīng)用于其他需要附著力測量的地方。 5、本實(shí)用新型與廣泛使用的型砂強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)配合使用，擴(kuò)大了型砂強(qiáng)度機(jī)的應(yīng)用范圍、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉，便于推廣使用。

圖1是本實(shí)用新型的剪切法測試構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖；[0020] 圖2是本實(shí)用新型的拉拔法測試構(gòu)件構(gòu)造示意圖。[0021] 圖1 2中，型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具1、動(dòng)槽板2、螺釘3、上滑塊4、型砂粘結(jié)劑膜5、 定槽板6、定位銷7、石英片8、滑槽9、下滑塊10、圓柱銷11、夾頭12和15、調(diào)節(jié)螺栓13和 14、環(huán)氧樹脂16和17。
具體實(shí)施方式參閱圖l，本實(shí)用新型剪切法測試構(gòu)件固定在XQY-II智能型砂強(qiáng)度機(jī)的機(jī)座上。 動(dòng)槽板2和定槽板6通過圓柱銷11和定位銷7固定在型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具1上。剪切法 測試石英片8的上下表面涂有一定寬度的型砂粘結(jié)劑膜5。上滑塊4、下滑塊10可以分別 在動(dòng)槽板2和定槽板6上設(shè)置的滑槽9內(nèi)上下自由滑動(dòng)。首先分別將動(dòng)槽板2和定槽板6 中的下滑塊10調(diào)整在同一水平位置，然后用螺釘3分別固定在動(dòng)槽板2和定槽板6上設(shè)置 的滑槽9里。將兩面涂有型砂粘結(jié)劑膜5的剪切法測試石英片8平放在兩端的L形下滑 塊10上，右側(cè)頂住定槽板6，左側(cè)與動(dòng)槽板2保持大于型砂粘結(jié)劑膜5寬度的間距。型砂 粘結(jié)劑膜5與定槽板6內(nèi)的上滑塊4和下滑塊10均保留一定的間隙。接著調(diào)整左、右側(cè)滑 槽9中的兩端的L形上滑塊4，使其與石英片8的上表面平穩(wěn)接觸后，用螺釘3固定上滑塊 4。最后開啟智能型砂強(qiáng)度機(jī)，對(duì)剪切裝置緩慢施加壓力載荷，直至涂層型砂粘結(jié)劑膜5被 剪斷剝離，記下剝離時(shí)的示值，換算成剪切力。 為了保證剪切法測量的精度測試石英片8兩面涂型砂粘結(jié)劑膜5，增大了受力面 積，使石英片8在受力時(shí)更加穩(wěn)定；動(dòng)滑板2內(nèi)的上滑塊4和下滑塊10與型砂粘結(jié)劑膜5 接觸的地方相當(dāng)于刀口，不能倒角；上滑塊4和下滑塊10水平面與垂直面要達(dá)到一定的垂 直精度；上滑塊4和下滑塊10在加工中必須進(jìn)行表面淬火處理，以保證滑塊有很高的強(qiáng)度 和耐磨度。為了保證剪切法測量的精度測試石英片8兩面涂型砂粘結(jié)劑膜5，增大了平面 與垂直面要達(dá)到一定的垂直精度；上滑塊4和下滑塊10在加工中必須進(jìn)行表面淬火處理， 以保證滑塊有很高的強(qiáng)度和耐磨度。 再參閱圖2，該拉拔法測試構(gòu)件的半8字形夾頭12和15裝在型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具 1的對(duì)應(yīng)半8字形凹槽中。夾頭12和15 —端有螺孔，旋入了調(diào)節(jié)螺栓13和14，螺栓的螺 帽端面用環(huán)氧樹脂16和17分別粘結(jié)石英片8，在兩片拉拔法測試石英片8之間涂有一層型 砂粘結(jié)劑膜5。該測試構(gòu)件組合起來后，裝配在XQY-II智能型砂強(qiáng)度機(jī)的內(nèi)空半8字形抗 拉測量夾具上。最后開啟智能型砂強(qiáng)度機(jī)，對(duì)拉伸裝置緩慢施加拉伸載荷，直至涂層破壞， 記下破壞時(shí)的示值，換算成拉拔力。
權(quán)利要求一種鑄造型砂粘結(jié)劑的附著力測試裝置，其特征是由與型砂強(qiáng)度機(jī)的測量夾具連接的成套剪切法測試構(gòu)件和拉拔法測試構(gòu)件組成，①剪切法測試構(gòu)件為帶有滑槽的動(dòng)槽板和定槽板對(duì)應(yīng)與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具連接，滑槽中裝入二件滑塊并用螺釘定位，局部涂有型砂粘結(jié)劑膜的石英片置入該二件滑塊之間；②拉拔法測試構(gòu)件為帶有調(diào)節(jié)螺栓的夾頭對(duì)應(yīng)與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具連接，二件調(diào)節(jié)螺栓端面各固定一石英片，二石英片間涂有型砂粘結(jié)劑膜。
2. 按權(quán)利要求1所述的鑄造型砂粘結(jié)劑的附著力測試裝置，其特征是剪切法測試構(gòu)件的滑塊形狀為L形，二件滑塊之間的間隙與石英片厚度為動(dòng)配合；拉拔法測試構(gòu)件的夾頭為一端中心帶有螺孔的半8字形，螺孔旋入調(diào)節(jié)螺栓，半8字形夾頭對(duì)應(yīng)裝入型砂強(qiáng)度機(jī)的測量夾具中半8字形裝夾槽，調(diào)節(jié)螺栓端面通過環(huán)氧樹脂與石英片粘結(jié)固定。
3. 按權(quán)利要求2所述的鑄造型砂粘結(jié)劑的附著力測試裝置，其特征是在剪切法測試構(gòu)件的動(dòng)槽板和定槽板上間隔均勻設(shè)置有一系列通向滑槽的螺釘孔，動(dòng)槽板和定槽板上的設(shè)置有與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具配合的圓柱銷和定位銷。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種鑄造型砂粘結(jié)劑附著力的測試裝置。本實(shí)用新型由與型砂強(qiáng)度機(jī)的測量夾具連接的成套剪切法測試構(gòu)件和拉拔法測試構(gòu)件組成，①剪切法測試構(gòu)件為帶有滑槽的動(dòng)槽板和定槽板對(duì)應(yīng)與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具連接，滑槽中裝入二件滑塊并用螺釘定位，局部涂有型砂粘結(jié)劑膜的石英片置入該二件滑塊之間；②拉拔法測試構(gòu)件為帶有調(diào)節(jié)螺栓的夾頭對(duì)應(yīng)與型砂強(qiáng)度機(jī)測量夾具連接，二件調(diào)節(jié)螺栓端面各固定一石英片，二石英片間涂有型砂粘結(jié)劑膜。本裝置可通過剪切法和拉拔法測出石英片模擬砂粒與粘接劑之間附著力的大小，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、使用方便、測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、價(jià)格低廉的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N3/00GK201464348SQ200920111429
公開日2010年5月12日 申請日期2009年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者何小麗, 常殿存, 張希俊, 張方, 郭景純 申請人:昆明理工大學(xué)