專利名稱：采用石蠟精密模樣和高性能涂料殼型不焙燒的消失模鑄造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消失模鑄造，具體是一種采用石蠟?zāi)雍透咝阅芡苛蠚ば筒槐簾南ｈT造方法。
背景技術(shù)：
消失模鑄造在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用50多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外一直采用泡沫材料為模樣澆注鑄件，即使是用模具發(fā)泡成型的LFC法，其鑄件尺寸精度也比蠟?zāi)＞荑T造低一個(gè)等級(jí)，表面光潔度低兩個(gè)等級(jí)，至于大量的以泡沫板材切割成型的FMC法的鑄件尺寸精度及表面光 潔度就更無(wú)法與蠟?zāi)ｈT件相比了。況且，石蠟的燃放物僅C02+H20，而泡沫(EPS或STMMA及EPMMA)的燃放物則含大量的苯、甲苯、乙苯、苯乙烯等極難以凈化的有毒氣體，而傳統(tǒng)的蠟?zāi)?熔模)精密鑄造法由于所采用的涂料需浸涂一次撒一層干砂，且多屬化學(xué)固化，既繁瑣低效又有刺激性有害氣體污染，殼型脫蠟后需經(jīng)1000 1100°C高溫焙燒，且殼層的透氣性極差，是眾所公認(rèn)的“少慢差費(fèi)”工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種采用石蠟?zāi)雍透咝阅芡苛蠚ば筒槐簾南ｈT造方法，該方法在生產(chǎn)過(guò)程中不需涂一層涂料撒一層干砂，殼型干法脫蠟后不需高溫焙燒而直接裝箱填砂并在負(fù)壓下快速燒燼殘蠟后即行澆注金屬液。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是
采用石蠟?zāi)雍透咝阅芡苛蠚ば筒槐簾南ｈT造方法，包括如下步驟
(I)制造石蠟?zāi)樱皇災(zāi)又圃焖玫南灹霞爸圃旆椒楝F(xiàn)有技術(shù)；
(2 )配制涂料涂料分為內(nèi)層(I 2層)和外層(3 6層)兩種；
(3)涂敷涂料與干燥內(nèi)層涂料浸涂或淋涂?jī)蓪?，干燥后?nèi)層(I 2層)的厚度彡0. 6mm,逐層干燥，烘干房的溫度控制30 33°C，空氣相對(duì)濕度應(yīng)< 40% ;外層(3 6層)為粗細(xì)耐火材料復(fù)合的涂料，可浸涂或淋涂，逐層烘干，溫度控制為30 33°C，相對(duì)空氣濕度< 40%，涂敷過(guò)程不必再撒干砂；外層與內(nèi)層的總厚度為3 5mm (小件可為下限，大件為上限)；
(4)殼型脫蠟回收模樣表面的涂層干燥形成高強(qiáng)度硬殼后，將其澆口朝下置于75 80°C恒溫烘箱內(nèi)的鐵架上，鐵架下方放置集蠟盒，通常10分鐘內(nèi)石蠟?zāi)又械南炞兂梢簯B(tài)流完形成空殼；
(5)殼型裝箱填砂脫蠟后的殼型僅75 80°C，戴手套操作無(wú)礙，將其置于有抽真空系統(tǒng)的砂箱中，仿消失模鑄造之常規(guī)填砂，但無(wú)需在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)緊實(shí)，填充砂粒度20 30目，稍用手填實(shí)填平即可，砂箱頂部用塑膜密封；
(6)負(fù)壓下燒燼殘蠟對(duì)密封好的砂箱鑄型實(shí)施負(fù)壓(-0.03 -0. 04MPa)，點(diǎn)燃液化氣燃?xì)鈬娀饦?商品化工具)，在負(fù)壓作用下從澆口處把燃噴長(zhǎng)度達(dá)60cm以上的強(qiáng)力火焰噴入殼型空腔內(nèi)，與此同時(shí)輸入少量氧氣(一般醫(yī)用氧氣瓶插以C>2_的輸氧管打開(kāi)氣閥即可)，殼型干法脫蠟時(shí)滲透在殼層中的殘蠟即快速被燒燼(一個(gè)百余公斤重的鑄件之殼型通常只需燒20 30秒)；
(7)澆注金屬液殼型在負(fù)壓下燒燼殘蠟后即行澆注，也可撤消負(fù)壓澆注。負(fù)壓澆注有利于防止?jié)沧r(shí)金屬液漲裂殼型或抬箱，有利型腔的氣體擴(kuò)散。較大型的鑄件在負(fù)壓下澆注時(shí)，宜在金屬液基本凝固時(shí)撤消負(fù)壓。小型鑄件無(wú)負(fù)壓澆注則與傳統(tǒng)熔模鑄造澆注時(shí)的狀況類同，但本方法的殼型透氣性比傳統(tǒng)熔模殼型高得多。步驟(2)所述的配制涂料中內(nèi)層涂料的配方及配制工藝為10kg桂林5號(hào)添加劑+ 100kg270目的棕剛玉+ IOOkg水一在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌I小時(shí)—+IOkg硅溶膠一再在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌30分鐘以上一出漿使用。步驟(2)所述的配制涂料中外層涂料的配方及配制工藝為10kg桂林5號(hào)添加劑+ (40kg200目的石英粉+ 60kg30 70目的石英砂)+90 IOOkg水一在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌60分鐘以上一出漿使用。所述桂林5號(hào)添加劑是配用高強(qiáng)度、高透氣性、高耐燒消失模涂料的專用添加劑，在已授權(quán)公開(kāi)的ZL200810080960. 8發(fā)明專利中已有具體描述，為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，成本低，能耗少，效率高，鑄件質(zhì)量更穩(wěn)定，內(nèi)層涂料中配加與桂林5號(hào)同等重量的硅溶膠，能明顯提高涂料在蠟?zāi)Ｉ系耐繏煨?，?nèi)層采用270目的棕剛玉中性優(yōu)質(zhì)耐火材料，既保證了鑄件表面的光潔度，又能適用于各種不同材質(zhì)的鑄件。外層涂料用粗細(xì)石英砂和粉復(fù)合則成本低廉且淘汰了逐層撒干砂工序，并保證了涂料的強(qiáng)度、剛度與透氣性。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，以上內(nèi)層或外層涂料干燥后的常溫強(qiáng)度> 1.5MPa，透氣性 > I. 3cm2/Pa min。經(jīng) 1000。。燒烤 IOmin 后的強(qiáng)度 > I. 35MPa，透氣性 > I. 5cm2/Pa min。
具體實(shí)施例方式采用石蠟?zāi)雍透咝阅芡苛蠚ば筒槐簾南ｈT造方法，包括如下步驟
(I)制造石蠟?zāi)?；石蠟?zāi)又圃焖玫南灹霞爸圃旆椒楝F(xiàn)有技術(shù)；
(2 )配制涂料涂料分為內(nèi)層(I 2層)和外層(3 6層)兩種；
(3)涂敷涂料與干燥內(nèi)層涂料浸涂或淋涂?jī)蓪樱稍锖髢?nèi)層(I 2層)的厚度彡0. 6mm,逐層干燥，烘干房的溫度控制30 33°C，空氣相對(duì)濕度應(yīng)< 40% ;外層(3 6層)涂料為粗細(xì)復(fù)合的耐火材料，可浸涂或淋涂，逐層烘干，溫度控制為30 33°C，相對(duì)空氣濕度< 40%，涂敷過(guò)程不必再撒干砂；外層與內(nèi)層的總厚度為3 5mm (小件可為下限，大件為上限)；
(4)殼型脫蠟回收模樣表面的涂層干燥形成高強(qiáng)度硬殼后，將其澆口朝下置于75 80°C恒溫烘箱內(nèi)的鐵架上，鐵架下方放置集蠟盒，通常10分鐘內(nèi)石蠟?zāi)又械南炞兂梢簯B(tài)流完成空殼； (5)殼型裝箱填砂脫蠟后的殼型僅75 80°C，戴手套操作無(wú)礙，將其置于有抽真空系統(tǒng)的砂箱中，仿消失模鑄造之常規(guī)填砂，但無(wú)需在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)緊實(shí)，填充砂粒度20 30目，稍用手填實(shí)填平即可，砂箱頂部用塑膜密封；
(6)負(fù)壓下燒燼殘蠟對(duì)密封好的砂箱鑄型實(shí)施負(fù)壓(-0.03 -0. 04MPa)，點(diǎn)燃液化氣燃?xì)鈬娀饦?商品化工具)，在負(fù)壓作用下從澆口處把燃噴長(zhǎng)度達(dá)60cm以上的強(qiáng)力火焰噴入殼型空腔內(nèi)，與此同時(shí)輸入少量氧氣(一般醫(yī)用氧氣瓶插以C>2_的輸氧管打開(kāi)氣閥即可)，殼型干法脫蠟時(shí)滲透在殼層中的殘蠟即快速被燒燼(一個(gè)百余公斤重的鑄件之殼型通常只需燒20 30秒)； (7)澆注金屬液負(fù)壓下燒燼殘蠟后即行澆注，也可撤消負(fù)壓澆注。負(fù)壓澆注有利于防止?jié)沧r(shí)金屬液漲裂殼型或抬箱，有利型腔的氣體擴(kuò)散。較大型的鑄件在負(fù)壓下澆注時(shí)，宜在金屬液基本凝固時(shí)撤消負(fù)壓。小型鑄件無(wú)負(fù)壓澆注則與傳統(tǒng)熔模鑄造澆注時(shí)的狀況類同，但本方法的殼型透氣性比傳統(tǒng)熔模殼型高得多。步驟(2)所述的配制涂料中內(nèi)層涂料的配方及配制工藝為10kg桂林5號(hào)添加劑+ 100kg270目的棕剛玉+ IOOkg水一在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌I小時(shí)—+IOkg硅溶膠一再在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌30分鐘以上一出漿使用。步驟(2)所述的配制涂料中外層涂料的配方及配制工藝為10kg桂林5號(hào)添加劑+ (40kg200目的石英粉+ 60kg30 70目的石英砂)+90 IOOkg水一在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌60分鐘以上一出漿使用。所述桂林5號(hào)添加劑為現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.采用石蠟?zāi)雍透咝阅芡苛蠚ば筒槐簾南ｈT造方法，其特征是包括如下步驟 (1)制造石蠟?zāi)樱? (2)配制涂料涂料分為內(nèi)層和外層兩種； (3)涂敷涂料與干燥內(nèi)層涂料浸涂或淋涂?jī)蓪?，干燥后?nèi)層的厚度>O. 6mm,逐層干燥，烘干房的溫度控制30 33°C，空氣相對(duì)濕度應(yīng)< 40% ;外層為粗細(xì)耐火材料復(fù)合的涂料，可浸涂或淋涂，逐層烘干，溫度控制為30 33°C，相對(duì)空氣濕度< 40%，涂敷過(guò)程不必再撒干砂；外層與內(nèi)層的總厚度為3 5mm ； (4)殼型脫蠟回收模樣表面的涂層干燥形成高強(qiáng)度硬殼后，將其澆口朝下置于75 80°C恒溫烘箱內(nèi)的鐵架上，鐵架下方放置集蠟盒，通常10分鐘內(nèi)石蠟?zāi)又械南炞兂梢簯B(tài)流完形成空殼； (5)殼型裝箱填砂脫蠟后的殼型僅75 80°C，戴手套操作無(wú)礙，將其置于有抽真空系統(tǒng)的砂箱中，仿消失模鑄造之常規(guī)填砂，但無(wú)需在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)緊實(shí)，填充砂粒度20 30目，稍用手填實(shí)填平即可，砂箱頂部用塑膜密封； (6)負(fù)壓下燒燼殘蠟對(duì)密封好的砂箱鑄型實(shí)施負(fù)壓-O.03 -O. 04MPa，點(diǎn)燃液化氣燃?xì)鈬娀饦?，在?fù)壓作用下從澆口處把燃噴長(zhǎng)度達(dá)60cm以上的強(qiáng)力火焰噴入殼型空腔內(nèi)，與此同時(shí)輸入少量氧氣，殼型干法脫蠟時(shí)滲透在殼層中的殘蠟即快速被燒燼； (7)澆注金屬液負(fù)壓下燒燼殘蠟后即行澆注，也可撤消負(fù)壓澆注。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是步驟(2)所述的配制涂料中內(nèi)層涂料的配方及配制工藝為10kg桂林5號(hào)添加劑+ 100kg270目的棕剛玉+ IOOkg水一在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌I小時(shí)一+IOkg硅溶膠一再在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌30分鐘以上一出漿使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征是步驟(2)所述的配制涂料中外層涂料的配方及配制工藝為10kg桂林5號(hào)添加劑+ 40kg200目的石英粉+ 60kg30 70目的石英砂+90 IOOkg水一在每分鐘150 200轉(zhuǎn)的攪拌機(jī)中攪拌60分鐘以上一出漿使用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用石蠟?zāi)雍透咝阅芡苛蠚ば筒槐簾南ｈT造方法，包括如下步驟(1)制造石蠟?zāi)樱?2)配制涂料；(3)涂敷涂料與干燥；(4)殼型脫蠟回收；(5)殼型裝箱填砂；(6)負(fù)壓下燒燼殘蠟；(7)澆注金屬液。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，成本低，能耗少，效率高，鑄件質(zhì)量更穩(wěn)定，內(nèi)層涂料中配加與桂林5號(hào)同等重量的硅溶膠，能明顯提高涂料在蠟?zāi)Ｉ系耐繏煨?，保證了光潔度，適用于各種不同材質(zhì)鑄件。外層涂料用粗細(xì)石英砂和粉復(fù)合成本低廉且淘汰了逐層撒干砂工序，并保證了涂料的強(qiáng)度、剛度與透氣性。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，以上內(nèi)層或外層涂料干燥后的常溫強(qiáng)度﹥1.5MPa，透氣性﹥1.3cm2/Pa·min。經(jīng)1000℃燒烤10min后的強(qiáng)度﹥1.35MPa，透氣性﹥1.5cm2/Pa·min。
文檔編號(hào)B22C3/00GK102632196SQ20121013603
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者劉玉滿, 劉翔 申請(qǐng)人:劉玉滿, 劉翔