專利名稱：一種消失模鑄造涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，特別涉及消失模鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
消失模鑄造是將與鑄件尺寸形狀完全相同的塑料泡沫模型與相同材質(zhì)制成的澆冒口系統(tǒng)粘結(jié)組合成模型簇，刷涂消失模涂料并干燥后，埋在專用砂箱的干砂中振動緊實(shí)造型，用真空設(shè)備接上專用砂箱抽真空，在鑄型內(nèi)保持一定負(fù)壓的條件下澆注高溫金屬液， 使模型熔融和氣化，分解產(chǎn)物通過涂料/鑄型界面逸出，液態(tài)金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的一種鑄造方法。消失模鑄造具有鑄件尺寸精度高、污染少、成本低等突出優(yōu)點(diǎn)，被譽(yù)為“21世紀(jì)的鑄造技術(shù)”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。與一般砂型鑄造涂料不同，消失模鑄造用涂料不是涂覆在鑄型型腔上，而是涂覆在泡沫塑料模型上。當(dāng)泡沫塑料模型被液態(tài)金屬置換時，涂層實(shí)際上起到的是鑄型作用，因而有“涂料即是鑄型”之說。澆注時，泡沫塑料熱分解產(chǎn)生的大量氣體要通過耐火涂料和干砂間空隙方能排出鑄型外。耐火涂料對消失模模樣的氣化、金屬液充填和鑄件的形成等起著十分重要的作用。涂料是消失模鑄造能否成功地用于生產(chǎn)的三大關(guān)鍵工藝因素之一，它是保證鑄件表面質(zhì)量和防止出現(xiàn)各種缺陷的關(guān)鍵措施。涂料的性質(zhì)不僅影響模樣的氣化和氣體的遷移，而且與鑄件表面質(zhì)量、表面缺陷、鑄件精度乃至鑄件內(nèi)在質(zhì)量等都密切相關(guān)。有研究者認(rèn)為消失模鑄造技術(shù)用于大批量生產(chǎn)成功與否，30%取決于涂料(《消失模技術(shù)的應(yīng)用及其展望》，作者王忠祥，期刊信息《科技信息》，2007，(7) :39)。目前國內(nèi)有60%的消失模鑄件的廢品與涂料質(zhì)量有關(guān)。雖然消失模鑄造工藝自問世以來得到較快發(fā)展，但涂料技術(shù)一直困擾著鑄件成品率難以較大的提高，其主要原因是由于涂料的質(zhì)量不能滿足消失模鑄造工藝的要求。一是常溫強(qiáng)度達(dá)不到要求，造型時致使模樣變形和涂料破損使鑄件報廢；二是高溫強(qiáng)度較低，澆注時出現(xiàn)鑄件型腔塌陷、破壞、涂料剝落等使鑄件報廢；三是涂料沒有適宜的高溫透氣性， 過高的透氣性導(dǎo)致型腔塌陷，過低的透氣性使鑄件產(chǎn)生氣孔、皺皮、夾渣等鑄造缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度高、 并且高溫透氣性好的消失模鑄造涂料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種消失模鑄造涂料的制備方法，該涂料以重量份計由下列組份組成鋯英粉 20-30份，高嶺土 15-20份，剛玉粉10-15份，聚乙酸乙烯乳液2_3份，硫酸鋁1_2份，凸凹棒土 0. 5-1份，磷酸氫二鈉0. 2-0. 3份，鈉基膨潤土 5-7份，苯甲酸鈉0. 4-0. 6份，氧化鐵 0. 3-0. 5份，正辛醇0. 05-0. 1份，羧甲基纖維素0. 6-1. 2份，乙酸乙酯0. 05-0. 08份，壬基酚聚氧乙烯醚0. 04-0. 06份和水15-25份，其中所述的鋯英粉和高領(lǐng)土的粒度為180-320目，所述剛玉粉的粒度為250-350目，所述制備方法包括下列步驟將水加入反應(yīng)釜中，開啟反應(yīng)釜，攪拌速度為100-120r/min,在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入羧甲基纖維素，加熱，將反應(yīng)釜的溫度緩慢升至70-80°C，恒溫攪拌5-8min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入硫酸鋁，攪拌2-aiiin后依次向反應(yīng)釜中加入磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉、鈉基膨潤土、凸凹棒土、氧化鐵、 鋯英粉、高嶺土，剛玉粉，繼續(xù)攪拌15-20min，然后依次向反應(yīng)釜中加入壬基酚聚氧乙烯醚、 聚乙酸乙烯乳液、正辛醇、乙酸乙酯，再攪拌20-25min后出料。本發(fā)明的有益效果是(1)在大量實(shí)驗的基礎(chǔ)上，確定了涂料的骨料、懸浮劑、粘接劑及輔料的組成及各自的含量，使得上述各組份之間的作用達(dá)到協(xié)同，使涂料的綜合性能提高。(2)本發(fā)明的制備方法根據(jù)所配置的涂料的組份特點(diǎn)，將各組份分批次進(jìn)行混合， 使得制備的涂料的得以最大程度的發(fā)揮。(3)本發(fā)明制備的涂料的常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度高、并且高溫透氣性好。(4)該涂料生產(chǎn)成本低，耐溫性能好，鑄件表面光滑、無冷隔、不粘砂。本發(fā)明的涂料適于各種鋼的消失模鑄造。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種消失模鑄造涂料的制備方法，該涂料以重量份計由下列組份組成鋯英粉20 份，高嶺土 20份，剛玉粉10份，聚乙酸乙烯乳液3份，硫酸鋁1份，凸凹棒土 1份，磷酸氫二鈉0. 2份，鈉基膨潤土 7份，苯甲酸鈉0. 4份，氧化鐵0. 5份，正辛醇0. 05份，羧甲基纖維素 1. 2份，乙酸乙酯0. 05份，壬基酚聚氧乙烯醚0. 06份和水15份，其中所述的鋯英粉和高領(lǐng)土的粒度為180-320目，所述剛玉粉的粒度為250-350目，所述制備方法包括下列步驟將水加入反應(yīng)釜中，開啟反應(yīng)釜，攪拌速度為100r/min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入羧甲基纖維素，加熱，將反應(yīng)釜的溫度緩慢升至80°C，恒溫攪拌5min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入硫酸鋁，攪拌:3min后依次向反應(yīng)釜中加入磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉、鈉基膨潤土、凸凹棒土、氧化鐵、鋯英粉、高嶺土，剛玉粉，繼續(xù)攪拌15min，然后依次向反應(yīng)釜中加入壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙酸乙烯乳液、正辛醇、乙酸乙酯，再攪拌25min后出料。實(shí)施例二一種消失模鑄造涂料的制備方法，該涂料以重量份計由下列組份組成鋯英粉30 份，高嶺土 15份，剛玉粉15份，聚乙酸乙烯乳液2份，硫酸鋁2份，凸凹棒土 0. 5份，磷酸氫二鈉0. 3份，鈉基膨潤土 5份，苯甲酸鈉0. 6份，氧化鐵0. 3份，正辛醇0. 1份，羧甲基纖維素0. 6份，乙酸乙酯0. 08份，壬基酚聚氧乙烯醚0. 04份和水25份，其中所述的鋯英粉和高領(lǐng)土的粒度為180-320目，所述剛玉粉的粒度為250-350目，所述制備方法包括下列步驟 將水加入反應(yīng)釜中，開啟反應(yīng)釜，攪拌速度為100r/min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入羧甲基纖維素，加熱，將反應(yīng)釜的溫度緩慢升至80°C，恒溫攪拌5min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入硫酸鋁，攪拌:3min后依次向反應(yīng)釜中加入磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉、鈉基膨潤土、凸凹棒土、氧化鐵、鋯英粉、高嶺土，剛玉粉，繼續(xù)攪拌15min，然后依次向反應(yīng)釜中加入壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙酸乙烯乳液、正辛醇、乙酸乙酯，再攪拌25min后出料。實(shí)施例三
一種消失模鑄造涂料的制備方法，該涂料以重量份計由下列組份組成錯英粉25 份，高嶺土 18份，剛玉粉13份，聚乙酸乙烯乳液2. 5份，硫酸鋁1. 5份，凸凹棒土 0. 8份，磷酸氫二鈉0. 25份，鈉基膨潤土 6份，苯甲酸鈉0. 5份，氧化鐵0. 4份，正辛醇0. 07份，羧甲基纖維素0. 9份，乙酸乙酯0. 07份，壬基酚聚氧乙烯醚0. 05份和水20份，其中所述的鋯英粉和高領(lǐng)土的粒度為180-320目，所述剛玉粉的粒度為250-350目，所述制備方法包括下列步驟將水加入反應(yīng)釜中，開啟反應(yīng)釜，攪拌速度為110r/min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入羧甲基纖維素，加熱，將反應(yīng)釜的溫度緩慢升至75°C，恒溫攪拌6min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入硫酸招，攪拌:3min后依次向反應(yīng)釜中加入磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉、鈉基膨潤土、 凸凹棒土、氧化鐵、鋯英粉、高嶺土，剛玉粉，繼續(xù)攪拌18min，然后依次向反應(yīng)釜中加入壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙酸乙烯乳液、正辛醇、乙酸乙酯，再攪拌23min后出料。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種消失模鑄造涂料的制備方法，其特征在于，該涂料以重量份計由下列組份組成 鋯英粉20-30份，高嶺土 15-20份，剛玉粉10-15份，聚乙酸乙烯乳液2_3份，硫酸鋁1_2份， 凸凹棒土 0. 5-1份，磷酸氫二鈉0. 2-0. 3份，鈉基膨潤土 5-7份，苯甲酸鈉0. 4-0. 6份，氧化鐵0. 3-0. 5份，正辛醇0. 05-0. 1份，羧甲基纖維素0. 6-1. 2份，乙酸乙酯0. 05-0. 08份，壬基酚聚氧乙烯醚0. 04-0. 06份和水15-25份，其中所述的鋯英粉和高領(lǐng)土的粒度為180-320 目，所述剛玉粉的粒度為250-350目，所述制備方法包括下列步驟將水加入反應(yīng)釜中，開啟反應(yīng)爸，攪拌速度為100-120r/min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入羧甲基纖維素，加熱， 將反應(yīng)釜的溫度緩慢升至70-80°C，恒溫攪拌5-8min，在攪拌狀態(tài)下向反應(yīng)釜中加入硫酸鋁，攪拌2-aiiin后依次向反應(yīng)釜中加入磷酸氫二鈉、苯甲酸鈉、鈉基膨潤土、凸凹棒土、氧化鐵、鋯英粉、高嶺土，剛玉粉，繼續(xù)攪拌15-20min，然后依次向反應(yīng)釜中加入壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙酸乙烯乳液、正辛醇、乙酸乙酯，再攪拌20-25min后出料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消失模鑄造涂料的制備方法，本發(fā)明優(yōu)化了涂料的成分涉及，確定了涂料的骨料、懸浮劑、粘接劑及輔料的組成及各自的含量，使得上述各組份之間的作用達(dá)到協(xié)同，使涂料的綜合性能提高。本發(fā)明的制備方法根據(jù)所配置的涂料的組份特點(diǎn)，將各組份分批次進(jìn)行混合，使得制備的涂料的得以最大程度的發(fā)揮。本發(fā)明制備的涂料的常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度高、并且高溫透氣性好。
文檔編號B22C9/04GK102430704SQ20111039255
公開日2012年5月2日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者朱小英 申請人:朱小英