用于制备精铸件型壳的硅溶胶制造技术

本发明专利技术公开了一种用于制备精铸件型壳的硅溶胶，属于硅溶胶型壳铸造技术领域，该硅溶胶包括面层组分和背层组分；面层组分包括锆粉、碳粉、硅溶胶、润湿剂和消泡剂；锆粉由质量比为1:1的320目锆粉和270目锆粉组成；碳粉为锆粉总质量的1

【技术实现步骤摘要】
用于制备精铸件型壳的硅溶胶


[0001]本专利技术属于硅溶胶型壳铸造
，具体涉及一种用于制备精铸件型壳的硅溶胶。

技术介绍

[0002]精密铸造简称精铸，是一种铸造工艺，通过精铸能获得相对准确的形状和较高的铸造精度，通常先根据产品要求设计制作模具，用浇铸的方法铸蜡，获得蜡模；在蜡模上重复涂料与撒砂，硬化型壳并干燥，再将内部的蜡模溶化，焙烧后获得型壳，型壳内浇注金属材料，脱壳后清沙，获得高精度的成品。在精铸领域中，制壳(型壳)是关系到产品的品质及铸件得率的关键。用硅溶胶制成的型壳强度大，不漏水、不漏串，铸件表面粗造度CT6级，铸造光洁度高，比水玻璃造型质量好，代替硅酸乙酯造型可降低成本和改善操作条件。但现有的硅溶胶配方制成的型壳，存在残余强度高、型壳过于致密、透气性不佳，易产生气孔缩的问题。当浇注过程中金属液中气体无法及时排出时，就会在铸件上形成气孔等缺陷，造成铸件不达标的问题。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是：如何改善现有硅溶胶制备精铸型壳透气性不佳的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种用于制备精铸件型壳的硅溶胶，包括面层组分和背层组分；
[0005]所述面层组分包括锆粉、碳粉、硅溶胶、熔融石英砂、润湿剂和消泡剂；
[0006]所述面层组分中，所述锆粉由质量比为1:1的320目锆粉和270目锆粉组成；所述碳粉的添加量为锆粉总质量的1-3％；所述硅溶胶的添加量为锆粉总质量的8-12％；所述熔融石英砂的添加量为锆粉总质量的1-3％；所述润湿剂和消泡剂的添加量均为锆粉总质量的0.015-0.02％；
[0007]所述背层组分包括硅溶胶、纳米纤维、莫来粉和石英粉；
[0008]所述背层组分中，所述纳米纤维的添加量为硅溶胶总质量的3-6％，所述莫来粉与石英粉的质量比为7:3，所述硅溶胶与莫来粉和石英粉的总质量的质量比为1:1.6。
[0009]本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的硅溶胶，专用于制备精铸件型壳，相较于传统硅溶胶精铸件型壳，通过对面层和背层配方的改进，使得使用该硅溶胶制成的型壳由内向外的孔隙率逐渐升高，精铸过程中不易产生气孔，进而可得到表面光滑度极高的铸件，保证了铸件的品质，保证了高得率。本专利技术提供的硅溶胶，通过在面层中加入不同目数的锆粉，并以1:1的比例混合使用，配合添加碳粉和熔融石英砂，利用不同粒度，不同比重形成致密的面层，使型壳面层光滑，利用耐火材料不同的膨胀系数，降低热残余强度，更有利于脱壳，同时可减少抛丸时间；且碳粉价格较低，能够显著节约用料成本；通过在背层中添加石英和莫来粉，利用二者热力和膨胀系数的差异，降低热拉力，与此同时纳米纤维加入能够增
加热壳强度，防止跑火、漏钢水的问题，待钢水浇筑后纤维燃烧，所得型壳冷却后残余强度降低，使得型壳溃散性强，且由内向外的孔隙率逐渐升高，不易产生气孔，进而铸件可以更好的复印面层的光滑度，得到表面光滑度极高的铸件。
具体实施方式
[0010]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
[0011]本专利技术提供一种用于制备精铸件型壳的硅溶胶，包括面层组分和背层组分；
[0012]所述面层组分包括锆粉、碳粉、硅溶胶、熔融石英砂、润湿剂和消泡剂；
[0013]所述面层组分中，所述锆粉由质量比为1:1的320目锆粉和270目锆粉组成；所述碳粉的添加量为面层组分中锆粉总质量的1-3％；所述硅溶胶的添加量为面层组分中锆粉总质量的8-12％；所述熔融石英砂的添加量为面层组分中锆粉总质量的1-3％；所述润湿剂和消泡剂的添加量均为面层组分中锆粉总质量的0.015-0.02％；
[0014]所述背层组分包括硅溶胶、纳米纤维、莫来粉和石英粉；
[0015]所述背层组分中，所述纳米纤维的添加量为背层组分中硅溶胶总质量的3-6％，所述莫来粉与石英粉的质量比为7:3，所述背层组分中硅溶胶与莫来粉和石英粉的总质量的质量比为1:1.6。
[0016]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的硅溶胶，专用于制备精铸件型壳，通过在面层中加入不同目数的锆粉，并以1:1的比例混合使用，配合添加碳粉，利用不同粒度，不同比重形成致密的面层，使型壳面层光滑，通过同时加入不同目数的锆粉和熔融石英砂，利用耐火材料不同的膨胀系数，降低热残余强度，更有利于脱壳，同时可减少抛丸时间；且碳粉价格较低，能够显著节约用料成本；通过在背层中添加石英和莫来粉，石英耐火点低于莫来石200度左右，利用二者热力和膨胀系数的差异，降低热拉力，与此同时纳米纤维加入能够增加热壳强度，防止跑火、漏钢水的问题，待钢水浇筑后纤维燃烧，所得型壳冷却后残余强度降低，使得型壳溃散性强，且由内向外的孔隙率逐渐升高，不易产生气孔，使得铸件可以更好的复印面层的光滑度，得到表面光滑度极高的铸件。相较于传统硅溶胶精铸件型壳，传统面层浆料中若要添加石英砂(石英粉)，最少搅拌8h后才可开始使用，生产效率低，本专利技术通过同时添加碳粉和熔融石英砂与双粒径锆粉配合，克服了在面壳中不易添加石英砂的问题，面层浆料制备搅拌4h即可开始投入使用；本专利技术提供的硅溶胶通过对面层和背层配方的改进，克服了目前硅溶胶型壳存在残余强度高、型壳过于致密、透气性不佳，易产生气孔缩的问题。用其制成的型壳，精铸过程中不易产生气孔，可得到表面光滑度极高的铸件，保证了铸件的品质和高得率，面层和背层的改进有效降低了后期处理的清砂时间、抛丸时间，降低了补焊率，相同产量的前提下，与使用传统硅溶胶型壳进行生产，能够节约材料成本约43％，缩短生产周期3天左右，节约人工成本约7％。
[0017]进一步的，所述面层组分中，所述碳粉的添加量为锆粉总质量的2％；所述硅溶胶的添加量为锆粉总质量的10％；所述润湿剂和消泡剂的添加量均为锆粉总质量的0.16％。
[0018]进一步的，所述背层组分中，所述纳米纤维的添加量为硅溶胶总质量的5％，所述莫来粉与石英粉的质量比为7:3。
[0019]由上述描述可知，背层组分中添加石英粉的量可以根据产品大小进行调整，经单因素试验对比，当莫来粉与石英粉的质量比为7:3时，型壳强度最佳。
[0020]进一步的，所述纳米纤维为氮掺杂碳纳米纤维。
[0021]进一步的，所述碳粉的粒径大于270目。
[0022]所述面层用于制备精铸件型壳的第一层，所述背层用于制备精铸件型壳除第一层和封浆层以外的结构层。
[0023]由上述描述可知，上述的硅溶胶配方，只需配置面层组分和背层组分，背层组分制成的浆料通用，无需设置加固层等结构，能大幅降低前期各组分制备所需的时间。
[0024]实施例：
[0025]实施例1-4的硅溶胶的组成见表1所示。
[0026]表1
[0027][0028]对比例：
[0029]对比例1-5的硅溶胶的组成见表2所示。
[0030]表2
[0031][0032]对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于制备精铸件型壳的硅溶胶，其特征在于，包括面层组分和背层组分；所述面层组分包括锆粉、碳粉、硅溶胶、熔融石英砂、润湿剂和消泡剂；所述面层组分中，所述锆粉由质量比为1:1的320目锆粉和270目锆粉组成；所述碳粉的添加量为锆粉总质量的1-3％；所述硅溶胶的添加量为锆粉总质量的8-12％；所述熔融石英砂的添加量为锆粉总质量的1-3％；所述润湿剂和消泡剂的添加量均为锆粉总质量的0.015-0.02％；所述背层组分包括硅溶胶、纳米纤维、莫来粉和石英粉；所述背层组分中，所述纳米纤维的添加量为硅溶胶总质量的3-6％，所述莫来粉与石英粉的质量比为6-7:3-4，所述硅溶胶与莫来粉和石英粉的总质量的质量比为1:1.6。2.根据权利要求1所述的用于制备精铸件型壳的硅溶胶，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐火荣，
申请(专利权)人：福建省亿达精密铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：