膨胀型石膏铸粉及其水调制浆方法技术

膨胀型石膏铸粉及其水调制浆方法组分配比（质量分数）为：α石膏粉２８％－３８％，方石英粉０－２９％，石英粉３０％－７０％，添加剂Ａ０．３％－０．８％、添加剂Ｂ０．８％－１．２％、添加剂Ｃ０．９％－１．１％，其中添加剂Ａ为一种有机高分子材料，例如羟乙基纤维素、改性糊精、聚乙烯醇等；添加剂Ｂ为一种无机材料，例如各种硅酸盐、铝硅酸盐、铝酸钙等，添加剂Ｃ为胶凝时间控制剂。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及的是一种石膏铸粉及其水调制浆方法，特别是一种膨胀型石膏铸粉及其水调制浆方法，属于铸造类领域。铸粉与水调制浆而制得石膏型，铸粉是石膏型铸造的关键材料。由于产品对象不同、石膏型铸造的工艺各不相同，对铸粉也有不同的要求。饰品件纤细、浇注时必须在外力，如离心、负压、加压等作用下，使熔融金属充满型腔的每一细小部位。因此，石膏型应以耐热钢金属套筒作支撑，在其焙烧加热时膨胀率必须与耐热钢相当才能保证钢套对石膏型的紧密支撑。在对铸粉分析的基础上可以确定膨胀型铸粉的主要组元，但仅达到膨胀目的是远远不够的。石膏型高温焙烧时，在各种应力(蜡膨胀、石膏收缩、耐火材料膨胀以及一些化学物质的气化分解等)的作用下极易产生裂纹，大的裂纹会造成漏铜水浇注失败，微小的裂纹造成铸件飞翅而报废，都是不允许的。经对文献检索，尚未发现与本专利技术主题一致和密切相关的文献报导。本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种膨胀型石膏铸粉及其水调制浆方法。本专利技术的技术方案如下本专利技术的组分配比(质量分数)为α石膏粉28％-38％，方石英粉0-29％，石英粉30％-70％，添加剂A0．3％-0．8％、添加剂B0．8％-1．2％、添加剂C0．9％-1．1％，其中添加剂A为一种有机高分子材料，例如羟乙基纤维素、改性糊精、聚乙烯醇等；添加剂B为一种无机材料，例如各种硅酸盐、铝硅酸盐、铝酸钙等；添加剂C为胶凝时间控制剂，例如促凝剂氟硅酸钠、氯化钾、盐酸等。混合料制备时，应先将约1／4的石英粉先与添加剂A、B、C料混合均匀制成中间料，然后再加入其他料一起混匀，密封包装，膨胀石膏铸粉水调制浆加水量是铸粉的37～40％，上述各种添加剂必须为固体粉末，以便与其他基础材料混合均匀后密封包装，安全运输贮存，当配制石膏浆料时，这些固体粉末添加剂速溶于水或水化而发挥作用。铸粉的基础材料组成除了熟石膏粉以外还有耐火材料粉料。石膏型的热膨胀率取决于铸粉的基础材料即耐火材料。石英在573℃的晶型转变伴随着很大体积变化，600℃热膨胀率约1．35％，方石英在230℃附近发生的晶型转变伴随更大的体积变化，300℃热膨胀率约1．65％。铝硅系耐火材料由于热膨胀小而不可使用。因此基料组成为α石膏粉+石英粉+方石英粉。调整基料的配比，以达到所需要的热膨胀率，同时配合恰当可以减少石膏型焙烧加热时的裂纹倾向。一般α石膏粉的质量分数为25％～50％。方石英无天然资源，系石英在1500℃以上高温烧制而成，但各种非晶态SiO2，如植物硅酸体、石英玻璃制品的废料等，均可在较低的温度下，例如1000～1100℃，转化成方石英，从而降低烧制成本。除了基础材料以外，还必须在铸粉中加入添加剂，其作用有四方面①石膏型焙烧加热时，增强铸型、防止产生裂纹；经熔融金属浇注以后又使石膏型强度降低，改善溃散性、便于铸件清理。②防止石膏浆料凝结泌水。该水分析出于石膏型与蜡模之间的型壁间时，由于蜡是固体，该水分就必将尚未完全硬结的石膏型腔排开而造成桔皮状凹凸不平的型腔表面，铸件表面就会形成相应的凸起的斑疤。③控制凝结时间。加入促凝剂或缓凝剂，使铸粉与水拌合后有稳定的凝结时间，以便利操作及稳定石膏型质量。④在某些使用条件下为了降低成本、减少及完全去除方石英组分，通过加入某种添加剂抑制石膏收缩，使石膏型的热膨胀量达工艺要求。本专利技术的实质性特点和显著进步，由铸粉所制石膏型加热时热膨胀应与耐热钢套筒相当，并型腔无裂纹。同时石膏型腔表面光滑致密无桔皮状水渍。本专利技术的性能如下研制铸粉加水量(每100g铸粉中加水)为36-40ml；操作时间为8-15分钟；抗压强度(湿态)为2．5MPa；抗压强度(干态)为8．5 MPa；膨胀率(％)700℃为0．91．本专利技术实施例实施例1组分配方(质量分数)为α石膏粉28％，方石英粉14．4％，石英粉55％，添加剂A(羟乙基纤维素)-0．5％，添加剂B(脲)-1％，添加剂C(氟化钠)-1．1％。以上粉料混合成铸粉备用。配制石膏型浆料先加入WH2O=40％，然后将铸粉均匀撒入水中、搅拌一真空室内除气一破真空取出灌入蜡树及耐热钢套中一一起移入真空室，再抽真空除气一破真空取出静置。以上操作应在铸粉凝结时间(操作时间)之前的1～3分钟内完成。该铸型适用于浇注K金饰品。实施例1效果浇注18K金饰品。浇注后将石膏型置于水中水爆清理。石膏型溃散性较好，清理较方便。浇注的铸件表面清晰、光洁。基本无飞翅、铁豆。毛坯合格率≈97％。实旋例2组分配方(质量分数)为α石膏粉38％，方石英粉29％，石英粉30％，添加剂A(羟乙基纤维素)0．8％，添加剂B(脲)1．2％，添加剂C(氟化钠)1％。以上粉料混合成铸粉备用。配制石膏型浆料及灌注石膏型的方法及步骤同例1，加水量WH2O=40％，石膏型焙烧制度如下炉温200～300℃时进炉焙烧。首先保温1h，以后按每升100℃／保温1h，最后750℃保温1～2h，视石膏型大小而异。该石膏型浇注后溃散性好，适宜浇注黄金及K金饰品。实施例2效果浇注24K金及AgCu8．4Znl合金的饰品。石膏型溃散性很好，清理方便，无损坏产品之虑。浇注的铸件表面清晰、光洁，基本无飞翅、铁豆。毛坯合格率≈99％。实施例3组分配方(质量分数)为α石膏粉28％，石英粉70％，添加剂A(改性糊精)-0．3％，添加剂B(硅酸盐)-0．8％，添加剂C(氟化钠)0．9％。以上粉料混合成铸粉备用。配制石膏型浆料及灌注石膏型的方法及步骤同例1，加水量WH2O=37％，石膏型焙烧制度如下炉温200～300℃时进炉焙烧。首先保温1h，以后随炉升温直至750℃保温1～2h，视石膏型大小而异。该石膏型浇注后溃散性稍差，适宜浇注低K金饰品及铜合金制品。实施例3效果浇注低K金及铜合金饰品及工艺品。石膏型溃散性稍差，水爆清理后尚需一定手工，逐步剔除石膏型材料。浇注的铸件表面清晰、光洁。表面一些局部飞翅、铁豆等如果不在纹饰复杂的表面上可以修整，不影响铸件质量，毛坯合格率一般在95％～99％。石膏型制备时铸粉加水量应为35％～45％，如实施例1为45％；实施例2为40％；实施例3为35％。例1用于浇注K金饰品；例2用于浇注K金及黄金饰品；例3用于浇注铜合金制品及低K金制品。上述各种添加剂必须为固体粉末，以便与其他基础材料混合均匀后密封包装，安全运输贮存。当配制石膏浆料时，这些固体粉末添加剂速溶于水或水化而发挥作用。石英粉及方石英粉粒度如下粒径＜40μm的应占70％～80％(质量分散)；粒径0．053～0．105mm的应占1％～3％(质量分数)；余为两者之间的。混合料制备时，应先将约1／4的石英粉先与A、B、C料混合均匀制成中间料，然后再加入其他料一起混匀，密封包装、严禁受潮。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀型石膏铸粉及其水调制浆方法，主要包括石膏粉、方石英粉、石英粉及添加剂Ｃ，其特征在于α石膏粉２８％－３８％，方石英粉０－２９％，石英粉３０％－７０％，添加剂Ａ０．３％－０．８％、添加剂Ｂ０．８％－１．２％、添加剂Ｃ０．９％－１．１％，其中添加剂Ａ为一种有机高分子材料，例如羟乙基纤维素、改性糊精、聚乙烯醇等；添加剂Ｂ为一种无机材料，例如各种硅酸盐、铝硅酸盐、铝酸钙等。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种膨胀型石膏铸粉及其水调制浆方法，主要包括石膏粉、方石英粉、石英粉及添加剂C，其特征在于α石膏粉28％-38％，方石英粉0-29％，石英粉30％-70％，添加剂A0．3％-0．8％、添加剂B0．8％-1．2％、添加剂C0．9％-1．1％，其中添加剂A为一种有机高分子材料，例如羟乙基纤维素、改性糊精、聚乙烯醇等；添加剂B为一种无机材料，例如各种硅酸盐、铝硅酸盐、铝酸钙等。2.根据权利要求1所述的这种膨胀型石膏铸粉及其水调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：李自德，陈美怡，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]