[发明专利]一种精密铸造蜡颗粒模料及其制备方法与应用

说明书

本发明属于精密铸造技术领域，公开了一种精密铸造蜡颗粒模料及其制备方法与应用。本发明模料包括以下质量分数的组分：石油蜡50～70％、动物蜡0～10％、矿物蜡10～15％、植物蜡0～15％、石油树脂0～15％、增韧剂0～10％、紫外线吸收剂0～5‰、抗氧剂0～10‰。石油蜡原料稳定易得，本发明以石油蜡为原料大大降低了打印蜡粉材料的成本，同时通过添加动物蜡、矿物蜡、植物蜡、石油树脂、增韧剂等增加韧性、强度、硬度，使得模料粘度、熔点低、流动性好，颗粒材料使得运输和加工方便。无松香配方保证铸造蜡可多次重复使用，环境亲和性好，同时工艺简单，提高工作效率，降低成本，具有广阔的市场前景以及市场竞争力。

技术领域

本发明属于精密铸造技术领域，特别涉及一种精密铸造蜡颗粒模料及其制备方法与应用。

背景技术

熔模铸造也称熔模精密铸造，其以失蜡法为铸造方法，以最终产品为摹本，将蜡模材料压制成精确的铸件模型，然后在蜡模上涂敷耐火材料；浆料干燥固化后形成型壳，然后通过高温蒸汽或热水脱模等方法将凝固型壳内的蜡模熔化并使铸造蜡流出得到内部为空的型腔；将制成的中空型壳高温灼烧，除去型壳内部的其他物质并使型壳进一步坚固、干燥；将符合质量要求的目标金属溶液注入型壳中；液态金属凝固冷却后脱壳、清理(以备以后使用)，得到精确光洁的铸件。精密铸造是一种模料铸件成型后不需要太多加工，经过细小处理就可以直接使用的铸造工艺，熔模精密铸造应用范围较广，由这种方法所得到的铸件具有尺寸精密度高、形态准确、表面粗糙度低的特点，高端铸件优势明显。

精密铸造使用的蜡制材料主要为精密铸造蜡，精密铸造蜡属于特种蜡范畴，是以石油蜡为基础调和而成。我国是石油蜡生产和出口最大的国家，但是我国特种蜡起步晚，特种蜡基本依赖进口。我国与国际熔模铸造水平相比，精铸也应用第一类工艺生产的航空精铸件产量甚少，高质量的精铸件也不多，大部分为要求不高的管件、五金、汽车零件等，主要原因是我国缺少自行研发生产的高端精密铸造蜡。

近几年精密铸造蜡发展也较快。专利CN106084806A公开的基于氧化石墨改性松香的精密铸造蜡及其制备方法，其中精密铸造蜡包含20％～30％的改性松香、50％～65％的石蜡、5％～10％的增粘剂、5％～10％的PE蜡和0％～ 3％的褐煤蜡；专利CN106046807A公开的一种高热稳定性精密铸造蜡模料包含微晶蜡10～16份、萜烯树脂9～12份、乙烯-乙烯醇共聚物6～10份、巴西棕榈蜡10～15份、石蜡18～25份、小烛树蜡5～12份、1,3-氧氮杂环环己烷 4～6份；专利CN105537510A公布的以地蜡为主体的铸造蜡包含地蜡100份、微晶蜡7～20份、褐煤蜡25～28、EVA 20～24、1,3-氧氮杂环环己烷4～6、十八烷酸10～14、硬脂酸钙0.2～1.2；专利CN104759587A公布的一种精密铸造蜡模料包含40～60％的微晶蜡、5～30％的萜烯树脂、5～30％的PE蜡、0～ 30％的巴西棕榈蜡、0～10％的小烛树蜡，专利CN104841880A公布的一种精密铸造中温调制蜡包含微晶蜡44～46份、褐煤蜡2.5～3.5份、松香树脂34～ 36份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3.5～4.5份、纯单体树脂12～14份。传统的精密铸造蜡模料是以石蜡、硬脂酸和松香中的几种配合使用，虽然塑性和充填性好，但是稳定性、强度差，这些发明在传统精密铸造蜡基础上以微晶蜡、松香、 EVA树脂树脂为原料进行调和，使得制备的精密铸造蜡性能有很大提高，但是因为松香的存在具有较大问题，含松香的基料在熔化过程中容易氧化，产生致癌物质，对使用者具有较大危害，同时因为松香的变质会使得模料变粘，不利于操作。

收缩率较大是影响精密铸造蜡性能的一个主要因素，为了减少精密铸造蜡收缩率，调料是一个常用的方法。专利CN106280502A、CN105945222A、 CN104972063A、CN102876054A等公布了使用填料进行调节的内容。因为加入过多的填料使得模料在制备的蜡模表面质量有较大影响，同时强度较差，容易开裂。在铸件失蜡步骤时较为困难，同时灰分高。

精密铸造作为制造行业传统而经典的方法，大力研发高性能精密铸造蜡不仅能够推动精密铸造行业和特种蜡行业的发展，同时能够带来丰厚的经济价值。