[发明专利]用于精密铸造熔模的复合涂层型壳制作新方法

说明书

技术领域：

本发明用于精密铸造熔模的复合涂层型壳制作方法，属精密铸造技 术领域。

技术背景：

目前国内外现有的熔模精密铸造型壳制造工艺主要有三种：①水玻 璃涂层熔模型壳精密铸造工艺，②硅酸乙酯涂层熔模型壳精密铸造工艺， ③硅溶胶涂层熔模型壳精密铸造工艺，精密铸造中上述三种熔模型壳涂 层采用的粘结剂分别为单一的水玻璃、硅酸乙酯、硅溶胶，这三粘结剂 在生产应用方面都存在一定的问题：现有硅酸乙酯型壳工艺繁琐，生产 成本高；硅溶胶型壳对具有复杂内腔和深盲孔、深沟槽的件实现生产困 难，特别是存在着型壳干燥缓慢，生产周期长这一致命的缺点；水玻璃 型壳铸件质量低，达不到精密铸件的质量要求。正是这些问题的存在， 阻碍了精密铸造生产的发展。开发具有很好工艺性能的粘结剂成为熔模 精密铸造业急待解决的关键问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于精密铸造熔模的复合涂层型壳制作方 法，解决长期以来精密铸造行业熔模涂层型壳制作存在的产品精密度低、 生产周期长，产品质量差的问题，以便全面提升精密铸件的产品质量， 提高生产效率，降低生产成本，推动熔模精密铸造生产技术进步和发展。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一、本发明用于精密铸造熔模的复合涂层型壳制作方法，是以水基 硅酸乙酯-硅溶胶为混合粘结剂，与耐火粉料、固化剂混合配制成混合 粘结剂涂料，以该混合粘结剂涂料涂挂于熔模表面形成单层或多层涂层 底层，再在该底层上涂挂单层或多层水玻璃粘结剂涂料的过渡层涂层， 接着涂挂多层水玻璃粘结剂涂料的加固层涂层，从而形成由混合粘结剂 涂层形成的精密型壳底层和水玻璃粘结剂涂层形成的增强型面层组成的 精密铸造熔模复合涂层型壳，该混合粘结剂涂料按其组份的重量比，水 基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂∶耐火粉料∶固化剂为1∶1.5-4∶ 0.1-0.2。

上述的混合粘结剂涂料，其耐火粉料为纯净320目的硅石粉、锆英 粉或刚玉粉；固化剂为氧化镁。

上述的混合粘结剂涂料，其水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂的组 份及按体积百分数的配比如下：

其中所说的水基硅酸乙酯粘结剂，是以耐火粉料为分散媒，按 耐火粉料∶硅酸乙酯为4∶1的重量比，按硅酸乙酯∶盐酸酸化水为1∶ 0.08-0.15的体积比，连续搅拌下，先水解制备基础量的水基硅酸乙酯 母液，再按硅酸乙酯∶水为1∶0.08-0.15的体积比，在连续搅拌下， 向母液中继续添加硅酸乙酯和水，水解制备水基硅酸乙酯粘结剂，其中 制备母液的盐酸酸化水是按体积比盐酸∶水为1∶1的盐酸水溶液。

上述的水玻璃粘结剂涂料，其组份按重量比，铝钒土熟料∶水玻璃 粘结剂之比例为1∶1.1-1.6，消泡剂为水玻璃粘结剂涂料重量的0.4- 0.5％，当其用作过渡层时，铝钒土熟料∶水玻璃粘结剂重量比为1∶ 1.1-1.2；当其用作加固层时，铝钒土熟料∶水玻璃粘结剂重量比为1∶ 1.4-1.6。

二、实施本发明用于精密铸造熔模的复合涂层型壳制作新方法的工 艺步骤如下：

(一)配制水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂涂料：

1)制取基础量的水基硅酸乙酯粘结剂母液

取少量(50～1000ml)硅酸乙酯原液，按耐火粉料∶硅酸乙酯 为4∶1的比例取耐火粉料分散媒，另取1∶1的盐酸酸化水，按硅酸乙酯∶ 盐酸酸化水为1∶0.08-0.15体积比，在连续搅混拌条件下，制取水基硅 酸乙酯粘结剂母液；

2)制取水基硅酸乙酯粘结剂

向按上述步骤1)新鲜制取的水基硅酸乙酯母液中，按本发明 前述规定比例，添加硅酸乙酯和水，连续搅拌，制取需要数量的水基硅 酸乙酯水性粘结剂；

3)制备水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂

取用按以上步骤2)制取的水基硅酸乙酯粘结剂，按本发明前 述规定比例，立即加入硅溶胶、水份蒸发活性剂无水酒精，水和微量盐 酸，搅拌均匀，制备成水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂，备用期限5-10 天；

4)配制水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂涂料

取用按以上步骤3)制取的水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘结剂，

根据本发明前述规定组份和比例，向水基硅酸乙酯-硅溶胶混合粘 结剂中加入耐火粉料和固化剂，搅拌均匀，配制成该混合粘结剂涂料。

(二)配制水玻璃涂料