[发明专利]消失模型壳及其制备方法

说明书

本发明公开了消失模型壳的制备方法，包括以下步骤：(1)制造模样：制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为(2‑4)：(1‑3)：(4‑6)的比例进行混合；(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；(4)低温软化：在温度为180‑300℃的条件下使EPS泡沫模样软化，使其与型壳内腔产生空隙；(5)高温气化焙烧：在温度为1000‑1200℃的条件下将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳。本发明能够避免铸件表面增碳问题，可广泛用于浇注含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件。

技术领域

本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及消失模型壳及其制备方法。

背景技术

消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使泡沫模型气化,金属液体占据泡沫模型位置,凝固冷却后形成铸件的一种铸造方法。

在消失模铸造时，泡沫模型在气化过程中经过燃烧会产生大量的烟气和碳化物，造成铸件表面增碳所以消失模铸造只能局限于生产球墨铸铁件、铸钢件、高碳铸钢件此类铸件附加值低、含碳量较高的铸件，无法浇注生产含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件，存在较大的局限性。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供消失模型壳及其制备方法。本发明在型壳制备时，先通过低温将EPS泡沫模样软化，使EPS泡沫模样与型壳内腔产生空隙后，再进行高温气化焙烧，使EPS泡沫模样完全气化，能够避免EPS泡沫模样边气化边浇注时，气化产生的碳化物造成铸件表面增碳现象；同时EPS泡沫模样先软化与内腔产生空隙后再气化，能够避免直接气化时产生的碳化物附着在型壳内腔，进一步避免铸件表面增碳现象。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一方面，提供消失模型壳的制备方法，包括以下步骤：(1)制造模样：制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；

(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为(2-4)：(1-3)：(4-6)的比例进行混合，能够提高型壳的强度，缩短型壳干燥时间，使型壳透气性好。

(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；

(4)低温软化：在温度为180-300℃的条件下使EPS泡沫模样软化，使其与型壳内腔产生空隙；

(5)高温气化焙烧：在温度为1000-1200℃的条件下将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳，然后冷却备用。

优选的，步骤(1)中，EPS泡沫模样是通过模压成型的方式制作而成。

优选的，步骤(3)中，所述型壳包括面层和背层，涂料涂覆在EPS泡沫模样上形成厚度为0.8-3mm的面层，其中面层涂料流速为30-34mm/s，所述面层为一层。

优选的，所述背层是用淋砂方式将白刚玉砂与涂料按重量比2：1结合涂覆在面层上，其中背层涂料流速为23-27mm/s，所述背层为3-5层，每层背层的厚度为1.5-2.8mm。

优选的，步骤(3)中的干燥温度为24-28℃，湿度为55-65％，风速为6m/s，时间为8-9h。干燥温度为24-28℃目的主要是型壳在干燥过程防止白模温度过高或过低造成膨胀或收缩。湿度为55-65％目的是避免型壳在干燥过程中干燥过快导致型壳出现裂纹或干燥过慢型壳干燥不透。风速为6m/s目的是干燥间的空气进行流动有利于型壳整体的干燥，防止在静态下型壳干燥不均匀导致型壳强度降低。

优选的，步骤(4)中的低温软化的时间为10-15min。

优选的，步骤(5)中高温气化焙烧时间为25-30min。