[其他]熔模石膏型的制造方法及涂料

说明书

本发明提供了一种熔模石膏型的制造方法，其特点是在蜡模表面浸挂一层特殊的涂料，然后对这种蜡模灌注石膏浆料。所制得的熔模石膏型可用来铸造表面质量很高的铝合金。铜合金及锌合金薄壁复杂铸件。

熔模石膏型铸造法是生产复杂形状和薄壁精密铸件的现有技术，主要工艺过程包括：制蜡模、将石膏混合粉料与水混合制浆料、浆料灌入具有蜡模的箱框中形成石膏型、石膏型自行硬化后从箱框中取出进行脱蜡、石膏型干燥焙烧、浇注金属等工序。熔模石膏型的制造是获得优质铸件的关键性技术之一。在制石膏型过程中，国内外普遍采用真空技术，即将石膏混合粉料和水在真空下进行搅拌成浆料，再将浆料在真空下灌入固定好蜡模的箱框内。利用真空设备是为了减少浆料中以气泡形式存在的气体，以免灌浆时这些气泡吸附在蜡模表面，最后造成铸件表面出现大小不等的“金属豆”。或是为了提高石膏浆料对蜡模的复制性。但利用真空技术不能完全排除石膏浆料中的气泡，仍有0.5-3毫米的气泡存在于浆料中。灌浆时这些气泡一旦与蜡模接触就会吸附在蜡模表面，最后使铸件表面质量变坏。

引起铸件表面质量下降的另一个原因是石膏浆料中耐火材料和水的分层。若蜡模有水平面，灌浆后，由于浆料中较重的耐火材料下沉，出现浆料上部分含水分较多和下部分含耐火材料较多，因此与水平面蜡模下表面接触的浆料中水量较大，引起铸件表面出现“水纹状”缺陷，降低了铸件的表面光洁性。

本发明的目的在于，寻求一种不受浆料质量的影响（如含有气泡和密度不均匀等），不用真空设备的熔模石膏型制造方法，改善表面质量，提高尺寸精度。

本发明的另一目的是得到一种性能良好的涂料，用于所发明的熔模石膏型制造方法中。

石膏浆料中存在气泡以及浆料的密度分布不均匀是引起铸件表面质量下降的主要原因。对于具有内腔的铸件，存在于内腔表面的“金属豆”难于清理而使铸件报废。本发明的原理，是事先在蜡模表面浸涂一种涂料。这种涂料对蜡模的附着性和对石膏浆料的结合性良好，并且与石膏型具有一致的膨胀收缩特性。蜡模浸涂涂料后，在自然条件下放置一段时间，就会在蜡模表面形成一层0.5-2毫米的致密的薄壳。灌注石膏浆料时，这层薄壳能有效地隔离浆料中气泡与蜡模的接触，并且有效地防止由浆料密度不均匀引起的铸件表面缺陷。因此，制熔模石膏型时，不需要真空搅拌和真空灌浆设备来减少浆料中气泡。本发明提供的方法和涂料可用于适合石膏型铸造的合金铸件，如铝合金、铜合金、锌合金等。

1、涂料

本发明中涂料组份及配比如下：

干粉料：20-80%石膏，10-60%铝矾土（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、烷基磺酸钠、混合醇氧化乙烯醚。

粘接剂：1、SiO含量为12-22%的硅酸乙酯水解液;2、SiO₂含量为24-27.5%的硅溶胶;3、模数为0.5-4，比重为1.0-1.4的水玻璃;4、磷酸铝。

以上四种粘接剂中任一种均可作为涂料的粘结剂。当选用硅溶胶作粘接剂时，需用酒精稀释。其过程是在充分搅拌下，先把20-25%的乙醇（占混合液体体积数）以细流状加入硅溶胶中（可用40-60转/分搅拌器），继续搅拌2-3分钟即可使用。当选用硅酸乙酯水解液作粘接剂时，需将硅酸乙酯水解液与水混合后使用，即在不断搅拌下，先把10-80%水（占混合液体体积数）以细流状加入到硅酸乙酯水解液中。加完后继续搅拌0.5-3分钟备用。

附加物中甘油用来提高蜡模涂料层的韧性，降低脆性和防止开裂。正辛醇作为涂料的消泡剂。乙二醇乙醚、烷基磺酸钠、混合醇氧化乙烯醚均为表面活性剂，用来降低涂料与蜡模之间的界面强力，增加涂料的渗透能力，本发明涂料中可任选上述一种或一种以上的表面活性剂。

干粉料组份中所用的耐火材料，除了石英粉和铝矾土粉外，还可选用煤矸石粉、上店土、方石英粉、刚玉粉、锆英粉等耐火材料。或者选用与石膏型材料相同的干粉料组份及配比来制涂料。

按照本发明，首先按以上所给的干粉料组份的比例称取石膏。铝矾土粉和石英粉，并将它们放在一起混拌均匀。量取体积为75-130毫升的粘接剂，与占粘接剂重量0.5-0.7%甘油、0.05-0.1%正辛醇和0.1-0.5%的表面活性剂混合，然后将这种含有附加物的粘接剂加入到100克的干粉料中，用40-60转/分搅拌1-3分钟（量少时可用手工搅拌）即得到所需要的涂料。

2、制熔模石膏工艺