專利名稱：消失模高性能涂料泡沫、模樣覆膜石蠟澆注精密鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消失模鑄造，具體是一種消失模泡沫模樣覆膜石蠟采用高性能涂料澆注精密鑄件的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)(現(xiàn)有)的熔模精密鑄造生產(chǎn)的鑄件尺寸精度高，表面光潔度也高，但石蠟?zāi)拥闹圃斐杀疽蚕喈?dāng)高，操作笨重(密度是泡沫的60倍左右)，其制模、涂料制備與涂敷、殼型脫蠟與回收等工序相當(dāng)繁雜，尤其是殼型脫蠟后必須在1000°C左右的窯爐里經(jīng)30分鐘以上的高溫焙燒才能裝箱澆注，能耗特大，勞動(dòng)條件惡劣，污染嚴(yán)重，故傳統(tǒng)(現(xiàn)有)的熔模精密鑄造在國(guó)際鑄造界以“少慢差費(fèi)”而著稱，而且只能澆注小型鑄件，通常件重< 50kg。傳統(tǒng)(現(xiàn)有常規(guī))的消失模鑄造采用的EPS泡沫模樣雖成本低廉、操作輕巧、制模簡(jiǎn)單、涂料 易配、工序簡(jiǎn)化，但不論是泡沫模樣本身或其鑄件的表面光潔度及尺寸精度都比熔模鑄造差I(lǐng) 2個(gè)等級(jí)。能否把泡沫消失模和石蠟熔模的各自優(yōu)勢(shì)得到綜合性的發(fā)揮，低成本、低能耗、低勞動(dòng)強(qiáng)度、低污染、高效率生產(chǎn)與熔模鑄造小件相當(dāng)水平的高精度、高光潔度大、中、小型鑄件，是當(dāng)代國(guó)內(nèi)外鑄造工作者奮斗與追求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種消失模高性能涂料泡沫、模樣覆膜石蠟澆注精密鑄造方法，該方法在EPS泡沫模樣表面覆膜石蠟薄層，采用高性能涂料，鑄型在干砂負(fù)壓條件下先從澆冒口把泡沫及蠟?zāi)粢孕纬煽涨粴ば?，再行澆注金屬液。?shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是
一種消失模高性能涂料泡沫、模樣覆膜石蠟澆注精密鑄造方法，包括以下步驟
(1)制造EPS泡沫模樣，為現(xiàn)有技術(shù)；
(2)泡沫模樣覆以蠟?zāi)ぐ雅菽咏?5 70°C的蠟液中，2 3秒后提起，I 2分鐘冷卻后即形成完整均勻的蠟?zāi)け?，厚?. 10 0. 12mm，對(duì)于模具發(fā)泡的泡沫模樣只需浸覆一層即可達(dá)到與蠟?zāi)Ｏ喈?dāng)?shù)谋砻婀鉂嵍龋?br> (3)配制高性能涂料；
(4)涂料涂敷與干燥涂敷方法與消失模常規(guī)生產(chǎn)相同，浸涂或淋涂2 3層，逐層干燥，烘干溫度為30 33°C，烘房空氣濕度宜< 40%，采用工業(yè)除濕機(jī)控制(為現(xiàn)有技術(shù))，涂層干燥后的厚度I. 0 2. Omm為宜(大件取上限)；
(5)填砂造型按消失模常規(guī)裝箱，填砂造型并密封砂箱鑄型。此為現(xiàn)有技術(shù)；
(6)燒掉鑄型中的泡沫與蠟?zāi)?duì)砂箱鑄型實(shí)施負(fù)壓，負(fù)壓度-0.04 -0. 06MPa為宜，用燃?xì)鈽?商品化工具)從澆冒口處點(diǎn)燃EPS，并輸入少量氧氣(醫(yī)用氧氣瓶接以02mm的輸氧管打開(kāi)氣閥即可)，型內(nèi)的EPS及蠟?zāi)ぜ窗l(fā)生激烈快速燃燒(500 IOOOkg重的鑄件之模樣2 3分鐘即可燒燼)。消失模泡沫模樣的燒空方法在已授權(quán)公開(kāi)的ZL200810080960. 8發(fā)明專利中已有描述，為現(xiàn)有技術(shù)。(7)澆注金屬液燒空后的鑄型繼續(xù)保持抽真空，按常規(guī)澆注金屬液，至型中的鑄件基本凝固即可撤消負(fù)壓。步驟(2)所述蠟液為傳統(tǒng)的熔模鑄造常用的蠟料加熱而得，覆膜蠟層的厚度根據(jù)模樣表面積、蠟?zāi)ぶ亓亢兔芏扔?jì)算而得，檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，按步驟(2)實(shí)施的蠟?zāi)ず穸葹?br> 0.10 0. 12mm。步驟(3)所述高性能涂料，其配方及配制工藝流程是
1)10kg桂林5號(hào)消失模涂料專用添加劑和100kgl80-220目的耐火骨料粉與IOOkg水混合； 2)在150 200轉(zhuǎn)/min的攪拌機(jī)中攪拌I小時(shí)；
3)再加入5kgPH值為7 9的硅溶膠；
4)再攪拌10分鐘即可使用。步驟(3)所述高性能涂料的配制中，桂林5號(hào)為消失模涂料專用添加劑，以其配制的涂料具有高強(qiáng)度、高透氣性、高耐燒性之技術(shù)性能，在已授權(quán)公開(kāi)的ZL200810080960. 8發(fā)明專利中已有描述，為現(xiàn)有技術(shù)；硅溶膠的加入則是為提高涂料在石蠟表面的涂掛性。硅溶膠為商品化材料。步驟(4)所述干燥后厚度為1.0 2. Omm的涂層，經(jīng)檢測(cè)結(jié)果常溫強(qiáng)度>
1.5MPa，常溫透氣性> I. 35cm2/Pa.min，經(jīng)1000°C下10分鐘燒烤后的強(qiáng)度> I. OMPa,透氣性> I. 5cm2/Pa. min,完全可以滿足在負(fù)壓下把泡沫燒空技術(shù)實(shí)施的性能要求；涂層在30 33°C下干燥，目的是防止溫度過(guò)高時(shí)蠟?zāi)ぼ浕⒆冃味鴮?dǎo)致涂層開(kāi)裂和脫落。步驟(6)所述型中的泡沫和蠟?zāi)ば柘葻詹庞铦沧⒔饘僖?，是因?yàn)榕菽褪灥娜紵俾什煌耆剑葻蘸鬂沧⒛鼙苊饨饘僖悍磭?，避免鑄件產(chǎn)生氣孔，燒空后澆注還能有效避免增碳、夾渣、皺皮、碳黑、成分不均、力學(xué)性能偏差等碳缺陷的產(chǎn)生。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是綜合發(fā)揮了熔模精密鑄造和消失模泡沫模樣干砂負(fù)壓鑄造的各自優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)大、中、小型精密鑄件輕巧化、潔凈化、簡(jiǎn)易化、低成本、低能耗、高效率優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)，鑄件的尺寸精度和表面光潔度可達(dá)到熔模精密鑄造小件同等的水平，而所能生產(chǎn)的鑄件卻比熔模鑄造的鑄件大得多(件重可從幾十克至數(shù)噸之重)，常規(guī)以泡沫為模樣的消失模鑄造難以避免的種種碳缺陷(增碳、夾渣、氣孔、皺皮、碳黑、成分不均、力學(xué)性能偏差等)均能得以有效消除。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)列舉的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但不是對(duì)本發(fā)明內(nèi)容的限定。實(shí)施例I :
一種消失模高性能涂料泡沫、模樣覆膜石蠟澆注件重為520kg的精密鑄鋼件的方法，包括以下步驟
(1)制造EPS泡沫模樣，為現(xiàn)有技術(shù)；
(2)泡沫模樣覆以蠟?zāi)ぐ雅菽咏?5 70°C的蠟液中，2 3秒后提起，I 2分鐘冷卻后即形成完整均勻的蠟?zāi)け樱穸?. 10 0. 12mm，對(duì)于模具發(fā)泡的泡沫模樣只需浸覆一層即可達(dá)到與蠟?zāi)Ｏ喈?dāng)?shù)谋砻婀鉂嵍龋?3)配制高性能涂料；
(4)涂料涂敷與干燥涂敷方法與消失模常規(guī)生產(chǎn)相同，浸涂或淋涂3層，逐層干燥，烘干溫度為30 33°C，烘房空氣濕度為38%，采用工業(yè)除濕機(jī)控制，為現(xiàn)有技術(shù)，涂層干燥后的厚度I. 8mm。(5)填砂造型按消失模常規(guī)裝箱，填砂造型并密封砂箱鑄型，此為現(xiàn)有技術(shù)；
(6)燒掉鑄型中的泡沫與蠟?zāi)?duì)砂箱鑄型實(shí)施負(fù)壓，負(fù)壓度-0. 05MPa為宜，用燃?xì)鈽?br> (商品化工具)從澆冒口處點(diǎn)燃EPS，并輸入少量氧氣(醫(yī)用氧氣瓶接以02mm的輸氧管打開(kāi)氣閥即可)，型內(nèi)的EPS及蠟?zāi)ぜ窗l(fā)生激烈快速燃燒，經(jīng)150秒后型內(nèi)的EPS被燒燼形成了空腔殼型。(7)澆注金屬液燒空后的鑄型繼續(xù)保持抽真空，按常規(guī)澆注鋼液，澆注完畢后經(jīng) 130秒左右鑄件基本凝固即撤消負(fù)壓。步驟(2)所述蠟液為傳統(tǒng)的熔模鑄造常用的蠟料加熱而得，覆膜蠟層的厚度根據(jù)模樣表面積、蠟?zāi)ぶ亓亢兔芏扔?jì)算而得，檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，按步驟(2)實(shí)施的蠟?zāi)ず穸葹?br> 0.10 0. 12_。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表
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步驟(3)所述高性能涂料，其配方及配制工藝流程是
1)IOkg桂林5號(hào)消失模涂料專用添加劑和100kg200目的耐火骨料粉與IOOkg水混
合；
2)在150 200轉(zhuǎn)/min的攪拌機(jī)中攪拌I小時(shí)；
3)再加入5kgPH值為7 9的硅溶膠；
4)再攪拌10分鐘即可使用。步驟(4)所述干燥后厚度為1.0 2. Omm的涂層，經(jīng)檢測(cè)結(jié)果常溫強(qiáng)度>
1.5MPa，常溫透氣性> I. 35cm2/Pa.min，經(jīng)1000°C下10分鐘燒烤后的強(qiáng)度> I. OMPa,透氣性> I. 5cm2/Pa. min,完全可以滿足在負(fù)壓下把泡沫燒空技術(shù)實(shí)施的性能要求；涂層在30 33°C下干燥，目的是防止溫度過(guò)高時(shí)蠟?zāi)ぼ浕?、變形而?dǎo)致涂層干裂和脫落。步驟(6)所述型中的泡沫和蠟?zāi)ば柘葻詹庞铦沧⒔饘僖?，是因?yàn)榕菽褪灥娜紵俾什煌耆剑葻蘸鬂沧⒛鼙苊饨饘僖悍磭?，避免鑄件產(chǎn)生氣孔，燒空后澆注還能有效避免增碳、夾渣、皺皮、碳黑、成分不均、力學(xué)性能偏差等碳缺陷的產(chǎn)生。產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)鑄件的尺寸精度和表面光潔度可達(dá)到熔模精密鑄造小件相當(dāng)?shù)乃?，鑄件無(wú)增碳、夾渣、氣孔、皺皮、碳黑、成分不均、力學(xué)性能偏差等缺陷。
權(quán)利要求
1.一種消失模高性能涂料泡沫、模樣覆膜石蠟澆注精密鑄造方法，包括以下步驟 (1)制造EPS泡沫模樣； (2)泡沫模樣覆以蠟?zāi)ぐ雅菽咏?5 70°C的蠟液中，2 3秒后提起，I 2分鐘冷卻后即形成完整均勻的蠟?zāi)け?，厚?. 10 0. 12mm，對(duì)于模具發(fā)泡的泡沫模樣只需浸覆一層即可達(dá)到與蠟?zāi)Ｏ喈?dāng)?shù)谋砻婀鉂嵍龋? (3)配制高性能涂料； (4)涂料涂敷與干燥涂敷方法與消失模常規(guī)生產(chǎn)相同，浸涂或淋涂2 3層，逐層干燥，烘干溫度為30 33°C，烘房空氣濕度< 40%，采用工業(yè)除濕機(jī)控制； (5)填砂造型按消失模常規(guī)裝箱，填砂造型并密封砂箱鑄型； (6)燒掉鑄型中的泡沫與蠟?zāi)?duì)砂箱鑄型實(shí)施負(fù)壓，負(fù)壓度-0.04 -0. 06MPa為宜，用燃?xì)鈽審臐裁翱谔廃c(diǎn)燃EPS，并輸入少量氧氣，型內(nèi)的EPS及蠟?zāi)ぜ窗l(fā)生激烈快速燃燒，IOOOkg重的鑄件之模樣2 3分鐘即可燒燼； (7)澆注金屬液燒空后的鑄型繼續(xù)保持抽真空，按常規(guī)澆注金屬液，至型中的鑄件基本凝固即可撤消負(fù)壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是步驟(3)所述高性能涂料，其配方及配制工藝是 1)10kg桂林5號(hào)消失模涂料專用添加劑和100kgl80-220目的耐火骨料粉與IOOkg水混合； 2)在150 200轉(zhuǎn)/min的攪拌機(jī)中攪拌I小時(shí)； 3)再加入PH值為7 9的硅溶膠； 4)再攪拌10分鐘即可使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是步驟(6)所述鑄型中的泡沫和蠟?zāi)ば柘葻詹庞锜⒔饘僖骸?br> 全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種消失模高性能涂料泡沫、模樣覆膜石蠟澆注精密鑄造方法，該方法包括如下步驟制造EPS泡沫模樣；泡沫模樣覆以蠟?zāi)?；配制高性能涂料；涂料涂敷與干燥；填砂造型；燒掉鑄型中的泡沫與蠟?zāi)ぃ粷沧⒔饘僖?。其中高性能涂料由桂?號(hào)消失模涂料專用添加劑和180-220目的耐火骨料粉與水混合、攪拌、再加入硅溶膠、攪拌制成。這種方法澆注的鑄件尺寸精度和表面光潔度可達(dá)到熔模精密鑄造小件相當(dāng)?shù)乃?，鑄件無(wú)增碳、夾渣、氣孔、皺皮、碳黑、成分不均、力學(xué)性能偏差等缺陷，且大、中、小型鑄件都能生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B22C9/04GK102672104SQ201210170838
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者劉玉滿, 劉翔 申請(qǐng)人:劉玉滿, 劉翔