一种薄壁青铜件的铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种薄壁青铜件的铸造方法，包括1)模样制作，2)树脂砂造型，3)熔炼浇注，4)落砂清理等步骤。本发明专利技术采用紫砂泥雕塑模样，可制作艺术形态复杂的模样且便于形态修改。艺术铸件形态复杂，曲面较多，本发明专利技术采用易于成型的钙塑皮形成壁厚，可保证壁厚均匀且便于操作。本发明专利技术根据锡青铜的凝固特点，采用顶注式的开放浇注系统，采用一模两腔的浇注系统结构，提高造型效率，减少树脂砂的用量，降低造型成本，且不含铅等重金属，更加环保健康。本发明专利技术采用高温沸腾精炼，可得到高质量的铜液。可得到高质量的铜液。可得到高质量的铜液。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁青铜件的铸造方法


[0001]本专利技术涉及铸造领域，尤其涉及一种薄壁青铜件的铸造方法。

技术介绍

[0002]青铜雕塑是雕塑艺术之一。用青铜(铜与锡、铅的合金)铸成的硬质材料雕塑。青铜雕塑多数都是用铸造方法制作，铸造是指将雕塑材料加热到几百摄氏温标，令材料熔化成液体状态，再将这些液体倒入模具里面，这些液体冷却后就会呈固体状态，最后雕塑制作者再对模具里面的固体进行表面加工。
[0003]常见的青铜合金具有不同寻常且令人向往的特性，即在凝固前会略微膨胀，从而填充模具。然后，随着青铜冷却，它又会收缩一点，这样青铜更容易与模具分离。它们的强度和延展性(无脆性)也不错，这样相对于其他的陶瓷材料亦或时大理石雕塑相比时有显著优势，因为在用青铜刻画人物动作姿势时相对容易。
[0004]但是，青铜雕塑铸造模样一般为玻璃钢或金属等硬质模样，存在成本高、不易开模、不易修改的问题；同时，形态复杂的铸件，铸件壁厚不易控制，或者制作复杂。而且，青铜雕塑往往采用锡青铜作为原料，锡青铜成分含锡量高，成本高，或者为了提高浇注性能，添加铅等重金属。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术的不足与缺陷，本专利技术提供一种薄壁青铜件的铸造方法，采用紫砂泥雕塑模样，可制作艺术形态复杂的模样且便于形态修改。采用易于成型的钙塑皮形成壁厚，可保证壁厚均匀且便于操作。采用顶注式的开放浇注系统，采用一模两腔的浇注系统结构，提高造型效率，减少树脂砂的用量，降低造型成本，且不含铅等重金属，更加环保健康。
[0006]技术方案：本专利技术的一种薄壁青铜件的铸造方法，其特征在于：包括下述步骤：
[0007]1)模样制作：按照设计图用紫砂泥雕塑模样，将模样翻转成石膏模用于后续铸造模样；模样为干燥状态，表面先刷环氧聚氨酯类漆，然后再刷脱模剂；脱模剂包括质量百分比5％～8％铝粉与92％～95％的松香水；
[0008]2)树脂砂造型；
[0009]3)熔炼浇注：熔炼材料采用低锡青铜，低锡青铜包括下述质量百分比的各组分：3.5％～4.5％的锡、7％～9％的锌、其余为铜；熔炼设备采用中频感应炉；脱氧剂选用含磷质量百分比为10％～15％的P
‑
Cu中间合金；
[0010]低锡青铜的加料顺序为：熔剂
→
电解铜及回炉料
→
2/3P
‑
Cu
→
Zn
→
Sn
→
1/3P
‑
Cu；采用高温沸腾精炼，升温到1320℃～1350℃；浇注温度为1100℃～1200℃；
[0011]4)落砂清理：铸件在砂型中冷却后打箱落砂，铸件的浇口杯、直浇道、出气冒口、内浇道、支横浇道、总横浇道、分横浇道、披缝、飞边均采用碳弧气刨除去，并将切割处铲平或磨平，获得薄壁青铜件。
[0012]其中，所述的步骤2)树脂砂造型包括下述步骤：
[0013]1)呋喃树脂砂制备：采用呋喃树脂砂造型，树脂砂原材料为石英砂、树脂与固化剂，原材料加入到移动式混砂机中搅拌制备获得呋喃树脂砂；
[0014]2)内芯制作：用围砂板对模样进行围板制作芯框，将呋喃树脂砂浇注到芯框中，在常温下自硬化成型，得到树脂砂内芯；
[0015]3)贴皮：移走模样，按照壁厚5mm
‑
8mm在内芯芯块的型面贴皮，贴皮材料采用聚乙烯泡沫板
‑
钙塑皮，贴皮从型面上、下两端为准向中间布排，并与型面贴合；
[0016]4)外芯制作：用围砂板对内芯进行围板制作外框，将呋喃树脂砂浇注到外框中，在常温下自硬化成型，得到树脂砂外芯；
[0017]5)浇道布排：内外芯制作完成待其固化后，在顶面上刷分型涂料，进行浇道布排；
[0018]6)涂料涂刷：打开内外芯，去除壁厚钙塑皮，在型面表面刷涂料；涂料为醇基棕刚玉涂料，涂料使用时搅拌均匀，加入体积百分比1％～5％的酒精稀释，涂料耐火度＞1700℃；利用酒精点燃后涂料燃烧烘干，完成树脂砂造型。
[0019]其中，所述的步骤5)浇道布排时，采用一模两腔的开放式浇注系统，浇注系统包括直浇道、横浇道与内浇道，直浇道、横浇道与内浇道的截面比为F
直
：F
横
：F
内
为1:1.2～1.5:1.2～2；浇道采用钙塑板或者PS泡沫板制成。
[0020]其中，所述的内浇道沿铸型上端头均匀布排，内浇道的间距大于等于其宽度，内浇道的厚度小于等于铸件的壁厚。
[0021]其中，所述的横浇道包括支横浇道、总横浇道与分横浇道；所述支横浇道的长度可覆盖全部内浇道，支横浇道的截面积大于分横浇道的截面积；所述分横浇道引导液态金属均衡流入各个支横浇道，分横浇道的截面积小于总横浇道的截面积；所述总横浇道用于分横浇道布排。
[0022]其中，所述的横浇道下方设置有过滤网。
[0023]其中，所述的直浇道的数量为1～2；所述出气冒口的结构为扁平结构，出气冒口的下口厚度小于等于铸件的壁厚。
[0024]其中，所述的出气冒口的数量为2，出气冒口布排在铸件顶面的两端。
[0025]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：本专利技术采用紫砂泥雕塑模样，可制作艺术形态复杂的模样且便于形态修改。艺术铸件形态复杂，曲面较多，本专利技术采用易于成型的钙塑皮形成壁厚，可保证壁厚均匀且便于操作。本专利技术根据锡青铜的凝固特点，采用顶注式的开放浇注系统，采用一模两腔的浇注系统结构，提高造型效率，减少树脂砂的用量，降低造型成本，且不含铅等重金属，更加环保健康。本专利技术采用高温沸腾精炼，可得到高质量的铜液。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的竖向结构示意图；
[0027]图2为本专利技术的横向结构示意图；
[0028]图中1为浇口杯、2为直浇道、3为出气冒口、4为过滤网、5为内浇道、6为铸件、7为支横浇道、8为总横浇道、9为分横浇道。
具体实施方式
[0029]下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步的描述。
[0030]本专利技术的一种薄壁青铜件的铸造方法，其特征在于：包括下述步骤：
[0031]一、模样制作：按照设计图用紫砂泥雕塑模样，将模样翻转成石膏模用于后续铸造模样；模样为干燥状态，表面先刷环氧聚氨酯类漆，然后再刷脱模剂；脱模剂包括质量百分比5％～8％铝粉与92％～95％的松香水。
[0032]二、树脂砂造型：
[0033]1、呋喃树脂砂制备：采用呋喃树脂砂造型，树脂砂原材料为石英砂、树脂与固化剂，原材料加入到移动式混砂机中搅拌制备获得呋喃树脂砂。
[0034]2、内芯制作：用围砂板对模样进行围板制作芯框，将呋喃树脂砂浇注到芯框中，在常温下自硬化成型，得到树脂砂内芯。
[0035]3、贴皮：移走模样，按照壁厚5mm
‑
8mm在内芯芯块的型面贴皮，贴皮材料采用聚乙烯泡沫板
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁青铜件的铸造方法，其特征在于：包括下述步骤：1)模样制作：按照设计图用紫砂泥雕塑模样，将模样翻转成石膏模用于后续铸造模样；模样为干燥状态，表面先刷环氧聚氨酯类漆，然后再刷脱模剂；脱模剂包括质量百分比5％～8％铝粉与92％～95％的松香水；2)树脂砂造型；3)熔炼浇注：熔炼材料采用低锡青铜，低锡青铜包括下述质量百分比的各组分：3.5％～4.5％的锡、7％～9％的锌、其余为铜；熔炼设备采用中频感应炉；脱氧剂选用含磷质量百分比为10％～15％的P
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Cu中间合金；低锡青铜的加料顺序为：熔剂
→
电解铜及回炉料
→
2/3P
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Cu
→
Zn
→
Sn
→
1/3P
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Cu；采用高温沸腾精炼，升温到1320℃～1350℃；浇注温度为1100℃～1200℃；4)落砂清理：铸件(6)在砂型中冷却后打箱落砂，铸件(6)的浇口杯(1)、直浇道(2)、出气冒口(3)、内浇道(5)、支横浇道(7)、总横浇道(8)、分横浇道(9)、披缝、飞边均采用碳弧气刨除去，并将切割处铲平或磨平，获得薄壁青铜件。2.根据权利要求1所述的薄壁青铜件的铸造方法，其特征在于：所述的步骤2)树脂砂造型包括下述步骤：1)呋喃树脂砂制备：采用呋喃树脂砂造型，树脂砂原材料为石英砂、树脂与固化剂，原材料加入到移动式混砂机中搅拌制备获得呋喃树脂砂；2)内芯制作：用围砂板对模样进行围板制作芯框，将呋喃树脂砂浇注到芯框中，在常温下自硬化成型，得到树脂砂内芯；3)贴皮：移走模样，按照壁厚5mm
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8mm在内芯芯块的型面贴皮，贴皮材料采用聚乙烯泡沫板
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钙塑皮，贴皮从型面上、下两端为准向中间布排，并与型面贴合；4)外芯制作：用围砂板对内芯进行围板制作外框，将呋喃...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴芳，吴阳，姜春梅，
申请(专利权)人：南京晨光艺术工程有限公司，
类型：发明
国别省市：