[发明专利]高溃散性模壳的制备方法

说明书

本发明涉及一种高溃散性模壳的制备方法，包括以下步骤：制备具有第一特定黏度的面层浆液；撒白刚玉砂，在模组的表面形成面层；制成具备第二特定黏度的过渡层浆液；将莫来石砂和石墨颗粒充分混匀，制成混合砂；在面层的表面依次涂过渡层浆液和撒混合砂形成过渡层；制备具有第三特定黏度的加固层浆液；在过渡层的表面形成加固层；对模组封浆，形成型壳；将型壳脱蜡、焙烧、冷却制成所述高溃散性模壳，本发明提供的高溃散性模壳的制备方法，模壳易干燥，制备效率高；模壳残余少且强度低，易清理；具有较好的透气性，能减少铸件表面的气孔、针孔疏松等缺陷。

技术领域

本发明涉及熔模铸造领域，特别涉及一种高溃散性模壳的制备方法。

背景技术

熔模铸造是通过压制蜡模或其它可熔材料制备模型，采用一定的组合方式制备模组，在模组表面涂覆耐火材料并撒砂在模组表面形成一定厚度的模壳，并自然干燥。使用高压水蒸汽或直接高温焙烧熔失模组，剩余模壳经过高温焙烧使耐火材料陶瓷化，最后获得一定强度的模壳，在模壳中注入熔融金属以获得金属铸件。浇注后，待铸件冷却，采用水力清砂的方法，将残余模壳清除。切割掉浇注系统，打磨水口，获得最终铸件。

在熔模铸造过程中，模壳的制备是关键性技术。通过压制蜡模或其它可熔材料制备模型，采用一定的组合方式制备模组，在模组表面涂覆耐火材料并撒砂在模组表面形成一定厚度的模壳，并自然干燥。使用高压水蒸汽或直接高温焙烧熔失模组，剩余模壳经过高温焙烧使耐火材料陶瓷化，最后获得一定强度的模壳。

模壳通常由面层、过渡层和加固层组成，每一层又分若干层，涂制耐火材料时需等上一层干透才能继续涂下一层，往往一个模壳的制备要花费一周甚至更长的时间。现有的模壳制备方法主要是以SiO₂含量为30％的硅溶胶作为粘结剂，将粉状和粒状耐火材料粘结在一起，使型壳具有足够的强度，为保证铸件的表面质量，面层多采用锆英粉撒刚玉砂或石英砂。过渡层和加固层耐火材料以莫来石砂粉为主，还有铝矾土等，因莫来石的性质稳定，膨胀系数小，强度高，在熔模铸造中广泛采用。但是由于硅溶胶的SiO₂含量较高且铸造工艺粗放不加控制，制作的型壳强度过高，浇注后残余强度高，不易清理，若铸件有复杂内腔或管路结构，也将对清壳带来极大的困难。同时由于模壳的致密度高，内部空隙小，模壳的的透气性和散热较差，影响铸件的表面质量。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题的至少一个，本发明提供一种高溃散性模壳的制备方法，经过该方法制造的模壳易干燥，制备效率高；模壳残余少且强度低，易清理；具有较好的透气性，能减少铸件表面的气孔。

一种高溃散性模壳的制备方法，包括以下步骤：

制备具有第一特定黏度的面层浆液。

在模组的表面依次涂面层浆液和撒砂，然后在特定温度和特定相对湿度下干燥，形成面层。

将莫来石粉与淀粉混匀，再加入硅溶胶，搅拌制成具备第二特定黏度的过渡层浆液，其中硅溶胶中二氧化硅的含量为20％。

将莫来石砂和石墨颗粒充分混匀，制成混合砂。

在面层的表面依次涂过渡层浆液和撒混合砂，然后干燥，形成过渡层。

制备具有第三特定黏度的加固层浆液，第三特定黏度数值高于第二特定黏度数值。

制备加固层砂。

利用加固层浆液和加固层砂在过渡层的表面形成加固层。

对设有面层、过渡层和加固层的模组封浆，形成型壳。

将型壳脱蜡、焙烧、冷却制成所述高溃散性模壳。

其中，制备混合砂的步骤包括：莫来石砂为30～60目，石墨颗粒为30～60目，石墨的添加量为混合砂总量的3～15％。