[其他]熔模石膏型的制造方法及涂料

無效

• 申請號: 87100343
• 申請日: 1987-01-17
• 公開（公告）號: CN87100343A
• 公開（公告）日: 1988-04-06
• 發明（設計）人: 葉榮茂;張東成;王惠光;潘金玉;李邦盛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C3/00
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 黃錦陽

本發明提供了一種熔模石膏型的制造方法，其特點是在蠟模表面浸掛一層特殊的涂料，然后對這種蠟模灌注石膏漿料。所制得的熔模石膏型可用來鑄造表面質量很高的鋁合金。銅合金及鋅合金薄壁復雜鑄件。

熔模石膏型鑄造法是生產復雜形狀和薄壁精密鑄件的現有技術，主要工藝過程包括：制蠟模、將石膏混合粉料與水混合制漿料、漿料灌入具有蠟模的箱框中形成石膏型、石膏型自行硬化后從箱框中取出進行脫蠟、石膏型干燥焙燒、澆注金屬等工序。熔模石膏型的制造是獲得優質鑄件的關鍵性技術之一。在制石膏型過程中，國內外普遍采用真空技術，即將石膏混合粉料和水在真空下進行攪拌成漿料，再將漿料在真空下灌入固定好蠟模的箱框內。利用真空設備是為了減少漿料中以氣泡形式存在的氣體，以免灌漿時這些氣泡吸附在蠟模表面，最后造成鑄件表面出現大小不等的“金屬豆”。或是為了提高石膏漿料對蠟模的復制性。但利用真空技術不能完全排除石膏漿料中的氣泡，仍有0.5-3毫米的氣泡存在于漿料中。灌漿時這些氣泡一旦與蠟模接觸就會吸附在蠟模表面，最后使鑄件表面質量變壞。

引起鑄件表面質量下降的另一個原因是石膏漿料中耐火材料和水的分層。若蠟模有水平面，灌漿后，由于漿料中較重的耐火材料下沉，出現漿料上部分含水分較多和下部分含耐火材料較多，因此與水平面蠟模下表面接觸的漿料中水量較大，引起鑄件表面出現“水紋狀”缺陷，降低了鑄件的表面光潔性。

本發明的目的在于，尋求一種不受漿料質量的影響（如含有氣泡和密度不均勻等），不用真空設備的熔模石膏型制造方法，改善表面質量，提高尺寸精度。

本發明的另一目的是得到一種性能良好的涂料，用于所發明的熔模石膏型制造方法中。

石膏漿料中存在氣泡以及漿料的密度分布不均勻是引起鑄件表面質量下降的主要原因。對于具有內腔的鑄件，存在于內腔表面的“金屬豆”難于清理而使鑄件報廢。本發明的原理，是事先在蠟模表面浸涂一種涂料。這種涂料對蠟模的附著性和對石膏漿料的結合性良好，并且與石膏型具有一致的膨脹收縮特性。蠟模浸涂涂料后，在自然條件下放置一段時間，就會在蠟模表面形成一層0.5-2毫米的致密的薄殼。灌注石膏漿料時，這層薄殼能有效地隔離漿料中氣泡與蠟模的接觸，并且有效地防止由漿料密度不均勻引起的鑄件表面缺陷。因此，制熔模石膏型時，不需要真空攪拌和真空灌漿設備來減少漿料中氣泡。本發明提供的方法和涂料可用于適合石膏型鑄造的合金鑄件，如鋁合金、銅合金、鋅合金等。

1、涂料

本發明中涂料組份及配比如下：

干粉料：20-80%石膏，10-60%鋁礬土（大于270目），10-60%石英粉（大于270目）。

附加物：甘油、正辛醇、乙二醇乙醚、烷基磺酸鈉、混合醇氧化乙烯醚。

粘接劑：1、SiO含量為12-22%的硅酸乙酯水解液;2、SiO₂含量為24-27.5%的硅溶膠;3、模數為0.5-4，比重為1.0-1.4的水玻璃;4、磷酸鋁。

以上四種粘接劑中任一種均可作為涂料的粘結劑。當選用硅溶膠作粘接劑時，需用酒精稀釋。其過程是在充分攪拌下，先把20-25%的乙醇（占混合液體體積數）以細流狀加入硅溶膠中（可用40-60轉/分攪拌器），繼續攪拌2-3分鐘即可使用。當選用硅酸乙酯水解液作粘接劑時，需將硅酸乙酯水解液與水混合后使用，即在不斷攪拌下，先把10-80%水（占混合液體體積數）以細流狀加入到硅酸乙酯水解液中。加完后繼續攪拌0.5-3分鐘備用。

附加物中甘油用來提高蠟模涂料層的韌性，降低脆性和防止開裂。正辛醇作為涂料的消泡劑。乙二醇乙醚、烷基磺酸鈉、混合醇氧化乙烯醚均為表面活性劑，用來降低涂料與蠟模之間的界面強力，增加涂料的滲透能力，本發明涂料中可任選上述一種或一種以上的表面活性劑。

干粉料組份中所用的耐火材料，除了石英粉和鋁礬土粉外，還可選用煤矸石粉、上店土、方石英粉、剛玉粉、鋯英粉等耐火材料。或者選用與石膏型材料相同的干粉料組份及配比來制涂料。

按照本發明，首先按以上所給的干粉料組份的比例稱取石膏。鋁礬土粉和石英粉，并將它們放在一起混拌均勻。量取體積為75-130毫升的粘接劑，與占粘接劑重量0.5-0.7%甘油、0.05-0.1%正辛醇和0.1-0.5%的表面活性劑混合，然后將這種含有附加物的粘接劑加入到100克的干粉料中，用40-60轉/分攪拌1-3分鐘（量少時可用手工攪拌）即得到所需要的涂料。

2、制熔模石膏工藝