[发明专利]一种高强度石膏熔模型壳制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于熔模铸造领域，涉及一种高强度石膏熔模型壳制备工艺。

背景技术

石膏型熔模精密铸造是20世纪70年代在国外首先发展起来的一项铸造新技术，其工艺过程是将按一定比例配置的原料，经过一定的处理加工后形成石膏型熔模，最后在石膏型熔模上进行浇注，从而形成最终的铸造件,然后将铸造件进行脱蜡后得到石膏型壳，在制备过程中需要先制备石膏型模，同时制备过程中由于制备的石膏型模内腔不易控制，容易形成盲孔，同时对于现有的砂型型壳来说，型壳的强度不高，使用过程中或搬运过程中容易造成型壳开裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度石膏熔模型壳制备工艺，该工艺通过在蜡模的表面首先涂布自转移涂料，然后再涂布三层粘结胶体和复合石膏浆料，通过粘结胶体的隔离和复合作用，使三层复合石膏浆料完全复合在蜡模的表面，制备的石膏型壳强度高，并且由于粘接胶体的作用使得涂料与型壳之间的作用力大于涂料与蜡模之间的作用力，使得涂层完全粘附于型壳的型腔内，进而使制备的铸件表面的涂料完整。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高强度石膏熔模型壳制备工艺，具体工艺过程为：

(1)将蜡模的表面去油脂后，在蜡模的表面喷涂一层自转移涂料，然后将蜡模置于40-45℃下烘干；

(2)待涂料完全干燥后将蜡模置于粘结胶体中慢慢旋转，直到蜡模的表面粘结一层粘结胶体，取出蜡模在常温下放置到粘结胶体凝固；

(3)将蜡模放于复合石膏浆料中慢慢旋转至蜡模的表面包覆一层石膏浆料，然后将蜡模在50-55℃下加热烘干，烘制过程中粘结胶体受热变软对蜡模表面的石膏模进行粘合；

(4)将烘干后的蜡模再次置于粘结胶体中，使蜡模表面包覆一层粘结胶体，待胶体凝固后再置于复合石膏浆料中，使蜡模表面包覆石膏浆料，然后再次置于50-55℃下加热烘干，重复操作3次，使得蜡模的表面复合三层石膏壳模。

(5)将蜡模置于130-140℃的微波炉中加热脱蜡，然后将脱蜡后得到的石膏型壳放置在质量分数为2％的硼酸溶液中加热至90-95℃煮制30-50min，用以完全除去型壳中的蜡，得到石膏型壳。

所述粘结胶体的制备过程为：将氧化淀粉加入水中，升温至45-50℃搅拌均匀，再加入氯化镁搅拌溶解完全，然后边搅拌边逐滴加入戊二醛溶液，加入完全后升温至60-65℃搅拌反应40-70min，得到低熔点粘结胶体；其中戊二醛溶液的浓度为25％，每千克氧化淀粉中加入水的量为4-7L，加入戊二醛溶液420-480mL,加入氯化镁的质量为20-30g；

所述复合石膏浆料包括如下重量份的各组分：半水石膏20-26份、水45-53份、硅溶胶14-18份、石墨3-7份、纳米二氧化硅5-9份、有机膨润土12-16份；所述复合浆料的制备过程为：将半水石膏加入水中搅拌均匀后加入石墨、纳米二氧化硅和有机膨润土搅拌混合均匀，然后加入硅溶胶混合均匀后得到复合石膏浆料。

本发明的有益效果：

本发明通过在蜡模的表面首先涂布自转移涂料，然后再涂布三层粘结胶体和复合石膏浆料，通过粘结胶体的隔离和复合作用，使三层复合石膏浆料完全复合在蜡模的表面，制备的石膏型壳强度高，并且由于粘接胶体的作用使得涂料与型壳之间的作用力大于涂料与蜡模之间的作用力，使得涂层完全粘附于型壳的型腔内，进而使制备的铸件表面的涂料完整。

本发明在复合石膏浆料中加入硅溶胶和有机膨润土，由于硅溶胶和有机膨润土均具有较高的粘结性，使得石膏浆料牢固的结合在粘结胶体表面，使得制备的型壳中三层石膏壳体之间粘合牢固不分离，同时增强其机械强度。

具体实施方式

实施例1：

一种高强度石膏熔模型壳制备工艺，具体工艺过程为：

(1)将蜡模的表面去油脂后，在蜡模的表面喷涂一层自转移涂料，然后将蜡模置于40-45℃下烘干；

(2)待涂料完全干燥后将蜡模置于粘结胶体中慢慢旋转，直到蜡模的表面粘结一层粘结胶体，取出蜡模在常温下放置到粘结胶体凝固；所述粘结胶体的制备过程为：将1.3kg氧化淀粉加入5.5L水中，升温至45℃搅拌均匀，再加入26g氯化镁搅拌溶解完全，然后边搅拌边逐滴加入浓度为25％戊二醛溶液0.56L，加入完全后升温至60℃搅拌反应40min，得到低熔点粘结胶体