[发明专利]一种低温蜡硅溶胶熔模精密铸造的方法

说明书

本发明提供一种低温蜡硅溶胶熔模精密铸造的方法，通过原料无机硅溶胶、硅烷偶联剂、有机醇、有机醇、表面活性剂、有机分散剂、乳胶配制的硅溶胶粘接剂，其后该硅溶胶粘接剂结合白玉刚粉、氧化铬粉末、氧化锰粉末、氧化硅粉末制作面层涂料，结合马来砂制作背层涂料，再经过涂料涂敷与干燥，经脱蜡、焙烧得到型壳。通过本发明方法制备的型壳，具有较高的强度、较好的透气性，产品质量显著提升，成本控制合理。

技术领域

本发明涉及铸造技术领域，具体涉及一种低温蜡硅溶胶熔模精密铸造的方法。

技术背景

普碳钢主要用来制造强度要求一般的机器零件和各种金属构件，广泛应用于机械制造的各个方面。为了改善和提高钢的性能，在碳钢的基础上加入其它合金元素，合金钢根据加入合金元素的不同，具有不同的性能，如高的耐磨性、耐蚀性、耐低温等良好的特殊性能。在汽车领域，Cr和Mn的合金钢使用率高，汽车零件、轴、拉杆等配件的生产均有需要。

硅溶胶是公认的型壳粘结剂，与水玻璃及硅酸乙酯相比，其主要优点是,型壳高温强度及抗蠕变能力高、涂料配制及使用方便、无环境污染、型壳及铸件品质高、铸件废品率及返修率低。

低温蜡-硅溶胶型壳工艺是一种先进的净成成型工艺，糊状蜡的成型性、复印性均很好,可使用手工或气动压蜡设备压制中、小铸件的蜡模或质量200kg铸件的特大件蜡模，使用广泛。

现有技术中，利用硅溶胶熔模制造Cr和Mn的合金钢耐磨性、耐腐蚀性虽然能够达到标准，但产品型壳透气性差，散热困难，容易产生气孔。而对于一些结构较复杂的铸件，特别是薄厚程度不一和大小不同的型壳反而会影响强度，铸件的质量也就难以得到保障。

发明内容

本发明提供了以下技术方案：

一种低温蜡硅溶胶熔模精密铸造的方法，其包括步骤：

（1）设计模具：根据产品的形状采用三维软件设计模具的形状和尺寸；

（2）配制硅溶胶粘接剂：按质量份数分别称取15~35份无机硅溶胶、1~20份硅烷偶联剂、1~5份有机醇、1~6份有机醇、0.1~0.2表面活性剂、0.01~0.35份有机分散剂、2~5份乳胶，将无机硅溶胶和表面活性剂加入到容器中混合均匀，其后在搅拌条件下，依次加入硅烷偶联剂、1~5份有机醇、分散剂、有机醇混合，其后进行超声波处理10~20min，再加入乳胶搅拌5~10min，得到硅溶胶粘接剂；

（3）配制涂料：按质量份数分别称取10~40份320目的白玉刚粉、2~5份氧化铬粉末、2~5份氧化锰粉末、5~10份氧化硅粉末并混合均匀，得到耐火材料，其后将耐火材料与硅溶胶粘接剂按4.2~4.8:1的比例搅拌混合制成面层涂料；将20~80目的马来砂与硅溶胶粘接剂按1.4~1.6:1的比例搅拌混合制成背层涂料；

（4）制造壳蜡模：采用低温蜡制作壳蜡模，静置除水处理，成型蜡模；

（5）涂料制壳：将成型蜡模表面用气体喷吹干净，其后浸涂或淋涂步骤（3）得到的面层涂料进行挂膜，其后淋涂步骤（3）耐火材料进行撒砂，逐层烘干，重复上述挂膜、撒砂和烘干1~3次，得到型壳面层；将型壳面层浸涂或淋涂步骤（3）得到的背层涂料进行挂膜，其后浸涂或淋涂马来砂进行撒砂，逐层烘干，重复上述挂膜、撒砂和烘干3~4次，得到蜡模型壳；

（6）熔模脱蜡；

（7）焙烧型壳。

在另外一种实施例中，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种。

在另外一种实施例中，所述表面活性剂为JFC湿润剂。

在另外一种实施例中，所述有机醇为乙醇、乙二醇、甲醇、丁醇。