[发明专利]稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法

说明书

本发明涉及一种铸造造型，尤其涉及一种水玻璃熔模精铸型壳的制作方法。

在本发明前，传统的水玻璃熔模精铸型壳是用水玻璃、石英砂(粉)、粘土经涂料、干燥、硬化、焙烧而制成。由于在高温状态下水玻璃型壳中存在低熔点共熔物和低粘度液相，因而型壳高温强度低。在生产上通常采用增加型壳涂挂层数，即增大型壳厚度来保证在浇注条件下型壳所需强度。但增加型壳层数，势必造成生产周期长、成本高、劳动强度大等不利因素。此外厚壁型壳，也降低铸件的冷却速度，影响铸件质量。

本发明的目的在于克服上述问题，制造高强度的薄壁型壳，缩短生产周期，减少生产成本、降低劳动强度和提高铸件的质量。

本发明是通过如下方案来实现的：

一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法，包括采用常规的制作过程，即涂料制作、涂挂并干燥硬化、脱蜡、焙烧，型壳涂挂包括一层表面层和数层加固层，在每层涂料后撒有石英砂，其特征在于表面层涂料主要由40-50％(重量百分比)的水玻璃，40-55％(重量百分比)石英粉、2-10％(重量百分比)的稀土氧化物配制；加固层涂料主要由45-55％(重量百分比)的水玻璃，30-45％(重量百分比)的石英粉、5-12％(重量百分比)的粘土和2-10％(重量百分比)的稀土氧化物配制而成，该稀土氧化物为La₂O₃、CeO₂、Y₂O₃之一。

另一种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳的制作方法，包括采用常规的制作过程，即涂料制作、涂挂并干燥硬化、脱蜡、焙烧，型壳涂挂包括一层表面层和数层加固层，在每涂料后撒有石英砂，其特征在于表面层涂料主要由40-50％(重量百分比)的水玻璃，40-55％(重量百分比)石英粉、2-10％(重量百分比)的混合稀土氧化物配制；加固层涂料主要由45-55％(重量百分比)的水玻璃，30-45％(重量百分比)石英粉、5-12％(重量百分比)的粘土和2-10％(重量百分比)的混合稀土氧化物配制而成，该混合稀土氧化物为富LaO₃、CeO₂、Y₂O₃混合稀土氧化物之一。

与现有技术相比，这种稀土氧化物水玻璃熔模精铸型壳具有明显的优点，由于加入了稀土氧化物，型壳在高温状态下出现的液相粘度提高，并能使型壳在高温下出现液相的温度提高，因而型壳的高温强度提高；由于其强度高，可减少加固层涂挂层数，一般只需加固四层即可满足10kg以下铸件精铸要求，型壳比常规水玻璃型壳薄，所以其溃散性好，因而其综合性能好；同时，型壳减薄可使其重量比常规减少15-25％，缩短生产周期提高生产效率，降低劳动强度，且能改善散热条件，明显提高铸件质量。

下而通过实施例对本发明作进一步说明：

实施例一、一种材质为碳钢的连板铸件，采用二件一组，一组铸件重9.5kg，表面层涂料的成份为4.9％(重量百分比)的La₂O₃、40％(重量百分比)的水玻璃、55％(重量百分比)的石英粉、0.1％(重量百分比)的表面活性剂与消泡剂，加固层涂料为5％(重量百分比)的La₂O₃、45％(重量百分比)的水玻璃、38％(重量百分比)的石英粉、12％(重量百分比)的粘土配制而成。型壳制作过程和常用方法基本相同，同组合好的蜡模浸涂上一层表面层涂料，并撒上石英砂，干燥30分钟后，用硬化剂进行硬化；从第二层开始为加固层，涂挂加固层时，先浸上一层加固层涂料，然后撒上石英砂，干燥30分钟后，用硬化剂进行硬化。表而层涂挂一层，加固层涂挂四层。当最后一层涂挂硬化后，干燥24小时，然后进行脱蜡，脱蜡后的型壳干燥8小时后入炉焙烧。焙烧工艺为200℃保温2小时，600℃保温1小时，800-900℃保温2小时，焙烧好的型壳出炉后可用于浇注。这种型壳比传统的水玻璃型壳可减轻重量25％。