[发明专利]无有机溶剂混合水解铸造工艺

说明书

本发明是一种涉及无有机溶剂混合水解铸造工艺的方法。特点是以耐火粉料作使硅酸乙酯和酸化水均匀接触的分散媒。

由于硅酸乙酯和水不互溶，以往铸造制模桨料的配制方法都是采用肖氏陶瓷型工艺及其派生工艺，即以有机物（如酒精、丙铜等）作溶剂（即媒介物），使硅酸乙酯与酸化水混合均匀并发生水解以生成作为粘结耐火材料粘接剂的硅酸胶体，工艺复杂，娇嫩，掌握比较困难，关键工序如配料，灌浆需由人工控制，难以实现机械化生产。由于采用有机溶剂，在焙烧前须喷烧，一箱不大的模型就要在车间燃起熊熊大火长达一小时左右，污染了环境，更需采取特殊防暴、防火措施。而对于硅酸乙酯无有机溶剂水解配料则须在硅酸乙酯中加入磷酸铝或磷酸铁等等。这些缺点限制了大批量生产上的应用。

本发明的任务正是为了克服上述缺点，开创一种既不用有机溶剂又不需在硅酸乙酯中加入特殊物质，工艺简单，易于实现机械化生产并能使产品质量有所提高的新工艺方法。

上述任务是通过采用耐火粉料作分散媒的手段解决的。

新方法是在对铸模浆料或模壳涂料所需的耐火粉料进行混拌的情况下，先加入硅酸乙酯，然后加入酸化水（如盐酸和水）耐火粉料先被硅酸乙酯润湿，接着被酸化水进一步浸湿，加水方法和速度以不使出现液固分层为准。由于耐火粉料具有很大的表面积作用，因此二种不互溶的液体就会在耐火粉料表面分散均匀并接触，发生水解反应，水解反应生成的乙醇又使二种不互溶的液体互溶，加速水解反应以至水解反应充分。生成了作为粘接剂的硅酸胶体，这样既完成了硅酸胶体粘结剂的制备，又实现了铸模浆料或模壳涂料的配制。

实施例1    应用于陶瓷型铸模中

一、陶瓷型生产常用浆料配比（见表一）

表一

二、混料操作见图3

在上述加料过程中，当硅酸乙酯未充分水解前，其耐火粉料和混合液体的配比（以下简称粉液比）一般为100g∶25ml～100g∶36ml。待硅酸乙酯充分水解后加入氧化镁若干使其混合均匀即可灌浆成型。

三、机械打浆及浇注

可用一部与合丐机工作效果类同的机器作为浆料混拌机械。顺序将物料加入混料斗内，从加入耐火粉料开始通电，电动机带动叶片搅拌器不停地搅拌直至加入氧化镁搅拌均匀为止。搬动手柄，使混料斗倾斜，浆料从出口处流经“过桥”到灌浆孔，使浆料源源不断注入并充满模型。灌浆成型之后10～40分钟取模，取模后不需喷烧，直接焙烧。焙烧规范见附图1和2。

本法除可生产各类模具外，主要适应大批量件或特大件的生产。例如，此工艺方法已在上海汽轮机厂和东方汽轮机厂成批精铸引进三十万瓩汽轮机末级静叶片生产中应用成功。用此法还整体精铸了“林祥谦”、“闻一多”大型铜像以及文物复制品“玄武”。

实施例2    应用于湿法结壳熔模铸造中

在此以前，人们认为湿法结壳工艺仅宜用铝钒土配料，而用石英粉或刚玉料施行湿法结壳难以成功。采用本发明可不受耐火粉料种类的限制且不需用氨气干燥，以致模壳干燥时间短，操作简便。

一、模壳生产常用的涂料配比（见表二）

表二

耐火粉料（g）    混合液体（ml）

序    使用期    备

号    白刚玉    石英粉    铝钒土    硅酸乙酯    酸化水    （天）    注

320目    320目    32＃

1    100    25.76    20.24    4～5

2    100    30.8    25.2    5

3    100    24.64    19.36    2～3

二、混料操作

首先以盐酸用量为基准，称量物料加入量，并按例1所述之次序顺序加料。

耐火粉料∶混合液体＝100g∶40ml～100g∶56ml

加料完毕高速搅拌20～30分钟得涂料即可涂挂。

三、制壳常用的工艺参数（见表三）

表三

项目及    撒砂    自    环

规格    刚玉砂    石英砂    钒土砂    境

干    温

涂料    80    30    20    80    30    20    80    30    20

～    ～    ～    （min）    度（℃）

内别    目    50目    目    目    50目    目    目    50目    目