消失模精密复合铸造方法技术

本发明专利技术公开一种消失模精密复合铸造方法，先使用聚苯乙烯泡沫塑料做成模型，组合浇注系统；模型表面涂刷表面修复剂；制作型壳，包括表面层型壳、过渡层型壳和背层型壳：将模型置于预湿剂中２～３秒捞出，然后浸入表面层涂料容器中，旋转模型，使模型均匀附上涂料，撒上锆英砂，干燥４～６ｈ，制得表面层型壳；然后浸涂过渡层涂料，撒砂，干燥８～１２ｈ；用类似方法制作过渡层型壳和背层型壳；最后用背层涂料封浆，再干燥１４～１８ｈ；在温度９５０－１０５０℃时焙烧，并保温３０－６０ｍｉｎ；将金属液浇入型壳中即形成铸件。本发明专利技术方法不需要传统精密铸造制作金属模具，节省加工时间，降低成本，同时可保证产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铸造方法，特别是涉及一种。二
技术介绍
传统熔模铸造又称失蜡铸造，铸造产品往往比较精密、复杂，接近于零件 最后形状，可不加工或很少加工就可直接使用，是一种近净成形的先进工艺。 其工艺流程一般为制作模具压制瑢模、取出瑢模组合模组、将模组浸入涂料 桶上涂料、撒砂、型壳干燥，重复上涂料、撒砂和干燥数次，形成一定厚度的 型壳，脱除型壳中的蜡，然后进行型壳焙烧、浇注金属液、脱壳和清理。该工 艺由于需要制作金属模具，所以适合一些较大批量的产品生产。可是在实际生 产中有些产品订单很少，比如10件以内，这样的话，产品价格还没有生产所用 模具的价格费用高。如果采用其它铸造工艺制作，比如消失模铸造，虽然可以 手工制作模型，不用制作金属模具，可是在浇注过程中由于不是空腔重力浇注， 产品内部质量肯定不如精密铸造，特别是铸钢件，而且外观质量也达不到精密 铸造产品的表面质量。申请号为200810140165.3的申请公开了一种不锈钢、碳钢精密铸造面层型 壳的制造方法，生产步骤为(l)配制耐火涂料，(2)面层型壳的制备，(3)面层型 壳的干燥。该方法粘结层采用80 100目'的莫来砂，降低了生产成本；在耐火 涂料的配制中，硅胶液中配入了适量的润湿剂和消泡剂，并使用了锆英粉，所 以改变了型壳的性能，使型壳透气性良好；由于耐火涂料的流速控制为38 45s， 因此铸件面粗糙度数值低。该方法中的型壳属于传统的精密铸造方法，铸造时 仍需使用金属模具制作蜡模，然后利用制壳浇注方法进行浇注。三
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有铸造方法的缺点，提供一种不需制4作金属模具、生产成本低、而铸造产品质量高的。 本专利技术的技术方案一种，包括以下步骤，(1) 使用聚苯乙烯泡沫塑料做成模型，组合浇注系统；(2) 模型表面涂刷表面修复剂；(3) 制作型壳，包括表面层型壳的制作、过渡层型壳的制作和背层型壳的 制作将模型置于预湿剂中2 3秒后，捞出，然后浸入放有表面层涂料的容器中， 旋转模型，使模型均匀附上涂料，取出，撒上锆英砂，干燥4 6h，制得表面层 型壳；然后按与表面层型壳相同的制作方法浸涂过渡层涂料，撒砂，干燥8~12h; 过渡层用砂为莫来石砂和高铝砂，然后再经上涂料、撒砂、干燥，如此重复3-8 次，制得过渡层型壳；再按与表面层型壳相同的制作方法浸涂背层涂料、撒砂、 干燥，制作型壳背层，背层用砂为高铝砂，干燥12 16h，制得背层型壳；最后 用背层涂料封浆，再干燥14 18h;(4) 将制得的型壳在温度950-105(TC时进行焙烧，并在此温度下保温 30-60min;(5) 将金属液浇入型壳中即形成铸件。 所述表面修复剂为石蜡或其他市售产品。所述表面层涂料组成为10kg硅溶胶、36 40kg锆英粉、润湿剂16ml、消 泡剂12ml，密度为2.7 2.8g/cm3，涂-4粘度为36~38s;所述过渡层涂料组成为 10kg硅溶胶、17-19 kg莫来石粉，密度为1.82 1.85g/cm3;涂-4粘度为28~30s; 所述背层涂料组成为10kg硅溶胶、14 15kg莫来石粉，密度为1.81~1.83 g/cm3; 涂-4粘度为18 24s。所述锆英粉的粒度为320目，莫来石粉的粒度为200目；所述润湿剂为十 二烷基磺酸钠或脂肪醇聚氧乙烯醚；所述消泡剂为二甲基硅油消泡剂。所述硅溶胶中Si02重量百分含量为30%;所述预湿剂为25%的硅溶胶。所述表面层型壳中锆英砂的粒度为100-120目，所述过渡层用砂中莫来石 砂的粒度为30-60目、16-30目两种，高铝砂的粒度为10-20目，撒沙时先用细 沙，再用粗砂，所述背层高铝砂的粒度为8-10目。所述表面层型壳干燥是在温度22 25X:、湿度为50~70%无风条件下进行； 所述过渡层型壳干燥是在温度22 25"C、湿度为40~60%条件下进行；所述背层 型壳和用背层涂料封桨后的干燥是在温度22~25°C、湿度为40~60%、风速为 6~8m/s条件下进行。本专利技术的积极有益效果 (1)本专利技术的消失模精密复合铸造工艺，打破了传统精密铸造中使用金属 模具制作蜡模，然后制壳浇注的习惯。本专利技术方法通过将传统消失模铸造和精 密铸造巧妙地结合，克服了消失模铸造的缺点a.传统消失模铸造需要在抽真空 状态下浇铸，模型气化过程中产生的气体来不及抽走，造成产品中易形成气孔 等缺陷；b.传统消失模铸造中浇注金属液的同时也是泡沫气化的过程，铸件容易 产生增碳现象，材料成分往往达不到要求，所以只能浇注一些含碳量较高的产 品；本专利技术方法能克服上述缺陷，同时本专利技术的方法将型壳焙烧后，利用重力 浇注，由于是热壳浇注，所以钢水温度可以比消失模铸造时低30-50'C，可避免 出现縮孔或縮松缺陷，产品质量可达到精密铸造的产品质量标准。(2)本专利技术具有消失模铸造和精密铸造的优点，不需要传统精密铸造制作 金属模具，节省了大量加工时间，生产成本大大降低，同时可保证铸造产品的 质量。在目前市场竞争异常激烈的情况下，谁能够在最短的时间把样品或产品 交给客户，谁就占了市场先机。采用在开发新产品和 为客户提供样品的过程中，由于不需要制作金属模具，节省了大量的时间，为 公司开发新市场提供了很好的帮助。具体实施例方式实施例一， (1)使用聚苯乙烯泡沫塑料做成模型聚苯乙烯泡沬塑料系蜂窝状闭孔结构，密度选 0.015-0.025g/cmS范围内的低密度产品，使用该泡沫利用线切割平台做成和产品相同的模型；并组合浇注 系统。(2) 模型表面涂刷表面修复剂表面修复剂可以选用市场上销售的消失模表面修复剂，也可选用石蜡。石 蜡要求熔点为56-64'C，灰分(质量分数)SO.03%,线收縮率0.6-1.5%。涂刷 目的主要是填补聚苯乙烯塑料泡沫模型表面珠粒之间的缝隙，以提高模型的表 面质量，进而提高铸件的表面质量，涂刷后用钢尺或刀片等工具刮平即可。(3) 制作型壳，包括制作表面层型壳、过渡层型壳和背层型壳a. 制作型壳之前需配制好耐火涂料，包括表面层涂料、过渡层涂料和背层涂料。表面层涂料组成为10kg硅溶胶，36 40kg粒度为320目的锆英粉、润湿 剂16ml、消泡剂12ml，密度为2.7~2.8 g/cm3，涂-4粘度为36~38s;其中硅溶 胶中Si02重量百分含量为30。/。，以下硅溶胶未特别说明时，按此浓度；所用润湿剂为表面活性剂，如可用SDS(十二烷基磺酸钠)或渗透剂EA(脂 肪醇聚氧乙烯醚)。所用消泡剂为二甲基硅油消泡剂，是一种表面活性剂，以二甲基硅油为主 体，进行改性精制而成，其外观为乳白色或浅黄色油状液体，有效物质量分数 为100%，外加1%的水分散剂，PH值为6-8，不用稀释可直接加入涂料中使用。 过渡层涂料组成为10kg硅溶胶、17 19kg粒度为200目的莫来石粉，密 度为1.82-1. 85 g/cm3;涂-4粘度为28 30s;背层涂料组成为10kg硅溶胶、14 15kg莫来石粉，密度为1.81-1.83 g/cm3; 涂-4粘度为18~24s;b. 型壳表面层、型壳过渡层和型壳背层的制作型壳表面层将模型置于预湿剂中2~3秒后，捞出，然后浸入面层涂料桶 中，旋转模型，使模型各个角落都能均匀地附上涂料，取出，悬挂在特定的架 子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消失模精密复合铸造方法，其特征是：该方法包括以下步骤，　（１）使用聚苯乙烯泡沫塑料做成模型，组合浇注系统；　（２）模型表面涂刷表面修复剂；　（３）制作型壳，包括表面层型壳制作、过渡层型壳制作和背层型壳制作：　将模 型置于预湿剂中２～３秒后，捞出，然后浸入放有表面层涂料的容器中，旋转模型，使模型均匀附上涂料，取出，撒上锆英砂，干燥４～６ｈ，制得表面层型壳；然后按与表面层型壳相同的制作方法浸涂过渡层涂料，撒砂，干燥８～１２ｈ；过渡层用砂为莫来石砂和高铝砂，然后再经上涂料、撒砂、干燥，如此重复３－８次，制得过渡层型壳；再按与表面层型壳相同的制作方法浸涂背层涂料、撒砂、干燥，制作型壳背层，背层用砂为高铝砂，干燥１２～１６ｈ，制得背层型壳；最后用背层涂料封浆，再干燥１４～１８ｈ；　（４）将 制得的型壳在温度９５０－１０５０℃时进行焙烧，并在此温度下保温３０－６０ｍｉｎ；　（５）将金属液浇入型壳中即形成铸件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚万林，王海洋，
申请(专利权)人：郑州神牛铸造有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]