一种铸模芯的消失模加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铸模芯的消失模加工工艺，涉及消失模技术领域，包括以下步骤：制备泡塑模型，与浇冒口模型组合粘结得到模型簇；制备涂料，涂料由以下质量份的原料制成：莫来石粉60

【技术实现步骤摘要】
一种铸模芯的消失模加工工艺


[0001]本专利技术涉及消失模
，尤其涉及一种铸模芯的消失模加工工艺。

技术介绍

[0002]铸造是金属件成型的一种最主要方式，其中消失模铸造因其精密铸造的特点而被广泛用于工业生产中。相较于传统铸造技术，消失模铸造有下列特点：铸件形状精确、重复性好，材质不限、大小皆宜，表面光洁度好、无飞边毛刺，内部缺陷大大减少，组织致密，可实现大规模、大批量生产，还能大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗。
[0003]铝合金具有比重小、强度高、良好的表面光泽、耐腐蚀性等优点而被广泛应用于航空、民用及工业制品中。铝合金也具有良好的铸造性能，因此可以采用消失模等铸造方法，以提高铸件的内在质量、尺寸精度、表面光洁度及生产效率。然而，现有技术中采用消失模铸造工艺，由于高温下泡塑模型快速熔融热解产生的液态产物和气态不能快速有效地从涂层中排出，从而导致铸件中产生气孔，影响铸件的品质。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种铸模芯的消失模加工工艺，所采用的消失模涂层能够快速有效吸附泡塑模型热解产生的液态产物及气体使其在孔道扩散并通过涂层排出，大大减少铸件的孔隙率。
[0005]本专利技术提出的一种铸模芯的消失模加工工艺，包括以下步骤：
[0006]S1、模型簇制备：根据待生产的模芯设计模型，将EPS珠粒发泡成型，并将泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，组成模型簇；
[0007]S2、涂料制备：涂料由以下质量份的原料制成：莫来石粉60
‑
70份、铝矾土粉30
‑
40份、酚醛树脂1.5
‑
2.5份、聚丙烯酰胺1.5
‑
2.5份、正辛醇0.2
‑
0.5份、羧甲基纤维素钠0.2
‑
0.6份、膨润土基吸附剂1
‑
5份、黄糊精0.3
‑
0.8份、凹凸棒粉3
‑
5份，水适量；其制备是将各原料混合后，加水，搅拌成粘稠状；
[0008]S3、浸涂：将模型簇浸入涂料中，涂刷均匀，干燥；
[0009]S4、振动造型：将涂覆涂料后的模型簇放入金属砂箱中，用型砂填充间隙，振动紧实，将金属砂箱密封，抽真空造型；
[0010]S5、浇注置换：浇注时在金属砂箱下面连接负压泵，在负压下进行浇铸，通过浇注口将铝合金金属液浇注金属砂箱内，模型簇热熔为液态被铝合金金属液置换形成模芯铸件；
[0011]S6、冷却整理：将浇铸完成后的模芯铸件冷却取出，清理其表面型砂，去除浇冒口，抛丸打磨，即得。
[0012]优选地，S2中，所述膨润土基吸附剂为活性氧化铝改性膨润土，其制备如下：将锂基膨润土粉碎，加入到十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，升温，搅拌反应，陈化，抽滤，干燥，加热进行热处理，冷却至室温，得到预处理膨润土；将十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇水溶
液中，加入盐酸和醋酸调节体系pH至酸性，然后将预处理膨润土、异丙醇铝和氯化镧超声分散到乙醇水溶液中，再加入到十六烷基溴化铵中，搅拌反应，陈化，干燥，煅烧，即得。
[0013]优选地，将锂基膨润土粉碎至100目，加入到4
‑
8wt％的十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，升温至40
‑
50℃，搅拌反应3
‑
5h，于60
‑
70℃陈化4
‑
6h，抽滤，于70
‑
80℃下干燥，然后加热至120
‑
140℃热处理6
‑
10h；其中，十六烷基三甲基溴化铵的用量为锂基膨润土质量的0.2
‑
0.4倍。
[0014]优选地，将1份十六烷基三甲基溴化铵溶于15
‑
20份40
‑
50％乙醇水溶液中，加入盐酸和醋酸调节体系pH至2.5
‑
3，然后将0.8
‑
1.4份预处理膨润土、0.1
‑
0.4份异丙醇铝、0.01
‑
0.03份氯化镧超声分散到7
‑
15份40
‑
50％乙醇水溶液中，再加入到十六烷基溴化铵中。
[0015]优选地，常温下搅拌反应12
‑
15h，然后于65
‑
75℃下陈化7
‑
10h，干燥，然后于500
‑
700℃下煅烧5
‑
8h，即得活性氧化铝改性膨润土。
[0016]优选地，S3中，通过调整加水量配制浓度在1.6
‑
1.7波美度的2
‑
3种不同浓度的涂料；浸涂时，先将模型簇浸入低浓度涂料中，再依次浸入高浓度涂料中。
[0017]优选地，S3中，控制浸涂后模型簇表面涂层厚度在0.5
‑
1mm。
[0018]有益效果：本专利技术消失模涂层中选用耐火度高、热膨胀系数小的莫来石为耐火骨料，赋予涂层良好的强度，并加入具有贯穿性通孔的铝矾土耐火骨料，进一步提高涂料的透气性；酚醛树脂、聚丙烯酰胺、黄糊精、凹凸棒粉的添加提高涂层的常温下耐干砂冲刷的强度，及高温下抗冲蚀性能的强度；此外，还加入了膨润土基吸附剂，透气性好，且对泡塑模型快速熔融热解产生的液态产物的浸润性良好，有很好的吸附性。
[0019]膨润土基吸附剂的制备过程中，先采用CTAB对锂基膨润土进行改性，部分锂离子被CTAB交换下来，CTAB进入到膨润土的片层中，将片层撑开使得表面形貌更加蓬松，避免后续热处理过程中大量的锂离子迁移进入膨润土片层内导致层结构塌陷，增强层间结构的稳定性；然后再以异丙醇铝为铝源，阳离子表面活性剂CTAB为模板剂，将具有微孔高比表面积的活性氧化铝引入到膨润土中，并加入酸抑制异丙醇铝的水解速度；同时，在反应过程中还引入了稀土元素La，其能够抑制高温煅烧下微孔活性氧化铝向γ
‑
Al2O3转变的倾向，提高其晶相的转变温度，从而获得稳定孔径和大比表面积的活性氧化铝；经煅烧后除去模板，活性氧化铝插层进入膨润土层间和表面，改变了膨润土的表面和层间结构，进一步提高膨润土的吸附性。
[0020]本专利技术制备的涂层浸润性和透气性好，吸附能力强，能够快速有效的吸附泡塑模型热解过程中产生的液态产物及气体使其在孔道扩散，通过涂层排出，大大减少铸件的孔隙率，有利于得到表面光洁的铸件，且该涂料具有良好的强度，能够抵御高温下铝合金金属液体的冲刷，所得铸件的质量好。
具体实施方式
[0021]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0022]实施例1
[0023]本专利技术提出的一种铸模芯的消失模加工工艺，包括以下步骤：
[0024]S1、模型簇制备：根据待生产的模芯设计模型，将EPS珠粒发泡成型，并将泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，组成模型簇；
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铸模芯的消失模加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、模型簇制备：根据待生产的模芯设计模型，将EPS珠粒发泡成型，并将泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，组成模型簇；S2、涂料制备：涂料由以下质量份的原料制成：莫来石粉60
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70份、铝矾土粉30
‑
40份、酚醛树脂1.5
‑
2.5份、聚丙烯酰胺1.5
‑
2.5份、正辛醇0.2
‑
0.5份、羧甲基纤维素钠0.2
‑
0.6份、膨润土基吸附剂1
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5份、黄糊精0.3
‑
0.8份、凹凸棒粉3
‑
5份，水适量；其制备是将各原料混合后，加水，搅拌成粘稠状；S3、浸涂：将模型簇浸入涂料中，涂刷均匀，干燥；S4、振动造型：将涂覆涂料后的模型簇放入金属砂箱中，用型砂填充间隙，振动紧实，将金属砂箱密封，抽真空造型；S5、浇注置换：浇注时在金属砂箱下面连接负压泵，在负压下进行浇铸，通过浇注口将铝合金金属液浇注金属砂箱内，模型簇热熔为液态被铝合金金属液置换形成模芯铸件；S6、冷却整理：将浇铸完成后的模芯铸件冷却取出，清理其表面型砂，去除浇冒口，抛丸打磨，即得。2.根据权利要求1所述的铸模芯的消失模加工工艺，其特征在于，S2中，所述膨润土基吸附剂为活性氧化铝改性膨润土，其制备如下：将锂基膨润土粉碎，加入到十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，升温，搅拌反应，陈化，抽滤，干燥，加热进行热处理，冷却至室温，得到预处理膨润土；将十六烷基三甲基溴化铵溶于乙醇水溶液中，加入盐酸和醋酸调节体系pH至酸性，然后将预处理膨润土、异丙醇铝和氯化镧超声分散到乙醇水溶液中，再加入到十六烷基溴化铵中，搅拌反应，陈化，干燥，煅烧，即得。3.根据权利要求2所述的铸模芯的消失模加工工艺，其特征在于，将锂基膨润土粉碎至100目，加入到4
‑
8wt％的十六烷基三甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚心宇，邹军，李俊，邹成超，秦二虎，杨晓东，程健，庄永粮，马晓海，
申请(专利权)人：来安县科来兴实业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：