一种消失模型壳的制备方法以及在模型铸造中的应用技术

本发明专利技术提供一种消失模型壳的制备方法以及在模型铸造中的应用，以下步骤：制作可熔材料的精铸件模型；基于可熔模型采用涂覆工艺、烘干工艺制备型壳，该种型壳包括表面层、过渡层以及若干层加固层；通过熔化可熔模型制备空壳型壳；空壳型壳进行完成砂箱装箱以及抽真空操作；使用空壳型壳采用振动浇铸法进行浇铸作业。本发明专利技术的空腔型壳厚度薄，重量轻，其结构强度高可用于制备大尺寸铸造工件；可实现铸造工件无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷，可满足高档、复杂结构、精密铸件的铸造需求，具有绿色、环保、无污染的铸造优点。无污染的铸造优点。

【技术实现步骤摘要】
一种消失模型壳的制备方法以及在模型铸造中的应用


[0001]本专利技术涉及铸造模具制造
，具体涉及一种消失模型壳的制备方法以及在模型铸造中的应用。

技术介绍

[0002]消失模铸造法是一种将在发泡模的表面涂布涂模剂而成的铸模埋入型砂之中后，向铸模内注入金属的熔液，使发泡模消失而与熔液置换，从而铸造铸件的方法。该消失模铸造法，被认为是最适合用于复杂铸件浇铸的方法。
[0003]在消失模铸造法中，由于金属液在发泡膜置换过程中产生巨大的热负荷，从使得涂布内模与金属液之间形成微缩形成缩孔、气孔缺陷。另外，来自金属熔液的熔液静压力、熔液流动带来的动压力等与涂膜剂作用，涂模剂自身无法耐受上述的热负荷和外力时，涂模剂损伤，金属熔液渗漏到型砂中与型砂热粘形成夹渣等铸造缺陷；此外，发泡膜在高温条件下气化碳化会与金属熔液成型模具表面发生渗碳反应，导致金属铸造工件增碳，降低铸造工件的质量。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种消失模型壳的制备方法以及在模型铸造中的应用，以解决现有技术中存在的诸多问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种消失模型壳的制备方法，依照工艺流程顺序包括以下步骤：步骤S1：制作可熔材料的精铸件模型；步骤S2：在步骤1制得的精铸件模型表面涂覆表面层造型材料并烘干；表面层造型材料厚度为0.5
‑
1.0mm；步骤S3：步骤S2中表面层造型材料面层干燥80
‑
90%时，在表面层造型材料表面涂覆过渡层造型材料并烘干；过渡层造型材料厚度为0.8
‑
1.0mm；步骤S4：步骤S3中过渡层造型材料面层干燥90%时，在过渡层造型材料表面依次涂覆加固层造型材料3
‑
4遍，内层加固层造型材料烘干后再涂覆外层加固层造型材料；每一层加固层造型材料厚度1.0
‑
1.2mm，且加固层造型材料总厚度控制在4
‑
7mm；步骤S5：步骤S4中加固层造型材料烘干完成后恒温静置；静置条件：恒静置温度45℃、静置湿度<20%、静置时长5h；步骤S6：将步骤S5中制备的壳型倒置，以≦70℃的温度送入焙烧炉腔体内，并以200℃/小时的速度升温至260
‑
330℃，保温15
‑
20min，使得壳型内层的精铸件模型液化流出，得到空腔型壳；步骤S7：将步骤S6中空腔型壳继续在焙烧炉内升温至850℃，保温10
‑
25min，以使得残留可熔材料气化挥发；步骤S8：步骤S7中空腔型壳在焙烧炉温降至400℃以下取出，室温自然冷却40℃以
下，修复备用。
[0006]优选地，步骤S2中面层造型材料各组分重量份数为：锆英粉48
‑
56份，白刚玉粉9
‑
13份，酚醛树脂1.5
‑
2.5份，木纤维1
‑
5份，洗洁精0.88
‑
0.89份，铬铁矿粉1
‑
5份，水玻璃14
‑
20份，硅溶胶6
‑
10份，磷酸盐1.5
‑
4.5份，表面活性剂0.05
‑
0.15份，正辛醇0.01
‑
0.02份。
[0007]优选地，步骤S3中过度层造型材料各组分重量份数：白刚玉40
‑
52份，铬铁矿粉10
‑
20份，特级铝矾土6
‑
10份，CMC1
‑
2份，酚醛树脂1
‑
5份，木纤维2.6
‑
3.0份，水玻璃12
‑
20份，磷酸盐1
‑
5份，表面活性剂0.05
‑
0.15份，洗洁精0.5
‑
1.1份，铝矾土砂3.5
‑
4.0份。
[0008]优选地，步骤S4中加固层造型材料各组分重量份数：铬铁矿粉30
‑
40份，特级铝矾土15
‑
21份，普通铝矾土5
‑
15份，CMC10
‑
20份，酚醛树脂2.5
‑
3.0份，木纤维2.5
‑
3.0份，水玻璃10
‑
20份，硅溶胶3
‑
11份，磷酸盐1
‑
5份，铝矾土砂2
‑
8份。
[0009]优选地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚与环氧乙烷缩合物中的一种或几种。
[0010]优选地，步骤S2中烘干条件为：烘干温度45
‑
48℃、烘干湿度25%、烘干时长1
‑
1.5h；步骤S3中烘干条件为：烘干温度48
‑
50℃、烘干湿度<25%、烘干时长1
‑
1.5h；步骤S4中烘干条件为：烘干条件为：烘干温度55
‑
60℃、烘干湿度<25%、烘干时长2
‑
2.5h。
[0011]优选地，步骤S2
‑
S4中造型材料涂覆方式为流涂或粘涂的涂覆方法。
[0012]优选地，所述可熔材料为EPS泡沫、EMB白模材料、FD白模材料、PP共聚白模材料中的一种。
[0013]一种使用消失模型壳的模型铸造方法，包括以下步骤：步骤L1：在砂箱底部铺上15
‑
25cm的砂层基底；步骤L2：将步骤S8制得的空腔型壳放入砂箱中砂层基底上，然后向空腔型壳四周填充铸造砂，砂层顶面距离空腔型壳浇筑口约20
‑
30cm时，停止填充；步骤L3：开启振实台振动紧实后，在步骤L2砂层上覆盖塑料薄膜密封，随后在塑料薄膜上填充约3
‑
8cm厚的浇筑砂层，并在塑料薄膜上均匀扎6
‑
9个通孔；步骤L4：将砂箱与真空泵连通，开启真空泵抽真空，保持砂箱内负压为0.03
‑
0.04MPa；步骤L5：将金属液自浇筑口匀速注入空腔型壳内，浇铸完成后静置保温0.5
‑
1.5h；步骤L6：步骤L5中完成浇铸后进行砂箱翻箱、型壳剥离、切除浇铸帽口，得到与精铸件模型一致的铸件。
[0014]优选地，步骤L5中金属液采用振动浇铸法浇铸，振动频率为100
‑
200Hz，振动幅度为0.4
‑
2mm。
[0015]本专利技术的上述技术方案的至少包括以下技术效果：（1）本申请实施例采用可熔材料制备的精铸件模型，如采用EPS泡沫材料，依据客户提供的图纸设计铝制模具，通过模式法制备EPS精铸件模型，必要时可依据技术要求设置冷铁或加固，经过修复获得满足工艺要求的EPS泡沫精铸件模型；采用EPS泡沫精铸件模型98%以上可熔材料可通过液化回收循环利用，少量可熔材料在加热后挥发进入后续的环保处理设备，加工过程环保节能；此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消失模型壳的制备方法，其特征在于，依照工艺流程顺序包括以下步骤：步骤S1：制作可熔材料的精铸件模型；步骤S2：在步骤1制得的精铸件模型表面涂覆表面层造型材料并烘干；表面层造型材料厚度为0.5
‑
1.0mm；步骤S3：步骤S2中表面层造型材料面层干燥80
‑
90%时，在表面层造型材料表面涂覆过渡层造型材料并烘干；过渡层造型材料厚度为0.8
‑
1.0mm；步骤S4：步骤S3中过渡层造型材料面层干燥90%时，在过渡层造型材料表面依次涂覆加固层造型材料3
‑
4遍，内层加固层造型材料烘干后再涂覆外层加固层造型材料；每一层加固层造型材料厚度1.0
‑
1.2mm，且加固层造型材料总厚度控制在4
‑
7mm；步骤S5：步骤S4中加固层造型材料烘干完成后恒温静置；静置条件：恒静置温度45℃、静置湿度<20%、静置时长5h；步骤S6：将步骤S5中制备的壳型倒置，以≦70℃的温度送入焙烧炉腔体内，并以200℃/小时的速度升温至260
‑
330℃，保温15
‑
20min，使得壳型内层的精铸件模型液化流出，得到空腔型壳；步骤S7：将步骤S6中空腔型壳继续在焙烧炉内升温至850℃，保温10
‑
25min，以使得残留可熔材料气化挥发；步骤S8：步骤S7中空腔型壳在焙烧炉温降至400℃以下取出，室温自然冷却40℃以下，修复备用。2.如权利要求1所述的一种消失模型壳的制备方法，其特征在于：步骤S2中面层造型材料各组分重量份数为：锆英粉48
‑
56份，白刚玉粉9
‑
13份，酚醛树脂1.5
‑
2.5份，木纤维1
‑
5份，洗洁精0.88
‑
0.89份，铬铁矿粉1
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5份，水玻璃14
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20份，硅溶胶6
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10份，磷酸盐1.5
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4.5份，表面活性剂0.05
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0.15份，正辛醇0.01
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0.02份。3.如权利要求1所述的一种消失模型壳的制备方法，其特征在于：步骤S3中过度层造型材料各组分重量份数：白刚玉40
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52份，铬铁矿粉10
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20份，特级铝矾土6
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10份，CMC1
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2份，酚醛树脂1
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5份，木纤维2.6
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3.0份，水玻璃12
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20份，磷酸盐1
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5份，表面活性剂0.05
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0.15份，洗洁精0.5
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1.1份，铝矾土砂3.5
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4.0份。4.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贺端，
申请(专利权)人：河南拓铸实业有限公司，
类型：发明
国别省市：