复杂精净型熔模铸件的制作方法

摘要

本发明公开了一种复杂精净型熔模铸件的制作方法，其中，包括如下步骤：（1）、制作与铸造件一致并包含浇冒口的蜡模；（2）、上涂料：蜡模沾硅溶胶锆英粉涂料；（3）、撒砂：蜡模整体撒混合均匀的三氧化二铝、二氧化硅以及添加剂；（4）、硬化干燥：用风吹24小时；（5）、脱蜡：倒置，采用高压炉蒸汽脱蜡，蒸汽压力为0.8MPa,温度为130℃至160℃；（6）、焙烧、浇注；在铸钢水中添加精炼剂，精炼剂成分主要为稀土，所述精炼剂添加比例为占混合后总重量比的0.5%—1.0%之间，铸钢水温度为1560—1580℃，铸钢水浇入模腔制得铸件；（7）、开模后对铸造件的浇冒口进行切割分离制得成品。本发明制作出来的铸件产品尺寸精度高、表面光滑。

说明书

技术领域

本发明涉及一种复杂精净型熔模铸件的制作方法。

背景技术

进入20世纪50年代，随着科学技术的不断发展，新材料、新工艺、新设备不断涌现，熔模铸造技术得到不断的提升。熔模铸造不仅能生产小型铸件，而且也能生产较大铸件，最大的熔模铸件其轮廓尺寸已达2m，而最小的壁厚却不到2mm，同时熔模铸件也更趋精密，除线形公差外，零件也能达到较高的几何公差，熔模铸件的表面粗糙度也越来越小。熔模铸造除用于航空、兵器部门以外，几乎用于所有工业部门，特别是电子、石油、化工、交通运输、能源、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀等部门，熔模铸件具有巨大的市场需求量。

传统的精铸工艺通常采用低温模料和水玻璃粘结剂，此类方法铸造的铸件尺寸精度低，表面粗糙度高，通常其尺寸精度大于等于CT9级，表面粗糙度达Ral2.5，满足不了铸件高精度和低粗糙度的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种制作出来的铸件产品尺寸精度高、表面光滑的复杂精净型熔模铸件的制作方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案来实现的：

一种复杂精净型熔模铸件的制作方法，其中，包括如下步骤：

（1）、制作与铸造件一致并包含浇冒口的蜡模；

（2）、上涂料：蜡模沾硅溶胶锆英粉涂料；

（3）、撒砂：蜡模整体撒混合均匀的三氧化二铝、二氧化硅以及添加剂，所述三氧化二铝、二氧化硅均为100-120目颗粒状，所述添加剂中包括以下重量份的材料：肉褐鳞环柄菇粉末3份、琥珀粉末5份，其中，所述三氧化二铝占重量比为40%，二氧化硅占重量比为59.8%，所述添加剂占重量比为0.2%；

（4）、硬化干燥：用风吹24小时，并控制恒温的环境，其中：温度控制为24±2℃；

（5）、脱蜡：脱蜡时倒置，采用高压炉蒸汽脱蜡，蒸汽压力为0.8MPa,温度为130℃至160℃；

（6）、焙烧、浇注：将所制取的模壳置于1100—1200℃温度下，焙烧时间25分钟—60分钟；在铸钢水中添加精炼剂，精炼剂成分主要为稀土，所述精炼剂添加比例为占混合后总重量比的0.5%—1.0%之间，铸钢水温度为1560—1580℃，将添加了所述精炼剂的铸钢水浇入模壳内的模腔制得铸件；

（7）、开模后对铸造件的浇冒口进行切割分离，制得成品。

作为优选，所述蜡模的模料使用中温蜡。

作为优选，所述精炼剂中还包含钡、锑，所述精炼剂中稀土、钡与锑的重量份数比为997：2：1。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果是：

相比现有技术，本发明通过在第一层表面材料中使用锆英粉，其利用了锆英粉提高表面精度，利用了硅溶胶作为粘结剂效果更加优良。通过采用了三氧化二铝、二氧化硅，大大提高了模壳的坚硬度，通过在其中增加了包含肉褐鳞环柄菇粉末和琥珀粉末的添加剂，进一步提高了模壳的硬度，较未增加添加剂前提高了将近一倍，模壳的强度是一项至关重要的指标,它直接影响到铸件的质量。通过采用中温蜡，使蜡模受温度影响小，不易变形，有效的提高了精度。通过在精炼剂中还加入了稀土、钡、锑，稀土的加入能提高机械性能，加入钡和锑后，有效提高弹性模数至大于230Gpa，能有效减小铸件断裂的危险，延长使用寿命至少3年，同时铸钢水温度高，流动性能好，能满足复杂精密件的要求，铸造精度可达到2克。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明。

实施例1：

一种复杂精净型熔模铸件的制作方法，其中，包括如下步骤：

（1）、制作与铸造件一致并包含浇冒口的蜡模；

（2）、上涂料：蜡模沾硅溶胶锆英粉涂料；

（3）、撒砂：蜡模整体撒混合均匀的三氧化二铝、二氧化硅以及添加剂，所述三氧化二铝、二氧化硅均为110目颗粒状，所述添加剂中包括以下重量份的材料：肉褐鳞环柄菇粉末3份、琥珀粉末5份，其中，所述三氧化二铝占重量比为40%，二氧化硅占重量比为59.8%，所述添加剂占重量比为0.2%；

（4）、硬化干燥：用风吹24小时，并控制恒温的环境，其中：温度控制为25℃；

（5）、脱蜡：脱蜡时倒置，采用高压炉蒸汽脱蜡，蒸汽压力为0.8MPa,温度为150℃；

（6）、焙烧、浇注：将所制取的模壳置于1100℃温度下，焙烧时间45分钟；在铸钢水中添加精炼剂，精炼剂成分主要为稀土，所述精炼剂添加比例为占混合后总重量比的0.6%，铸钢水温度为1570℃，将添加了所述精炼剂的铸钢水浇入模壳内的模腔制得铸件；

（7）、开模后对铸造件的浇冒口进行切割分离，制得成品。

我们在制作过程中，将本实施例1中的模壳与现有技术中的普通模壳做对比，发现现有技术中的普通水玻璃-石英粉模壳的强度较差,在实验中经常出现下列情况:1、上完涂料经硬化的模壳,在脱腊过程中,模壳出现松散、断裂，2、浇注步骤时，模壳出现松散、断裂或变形，直接影响到铸件的质量。而采用本实施例1中的模壳则完全没有这样的问题，其硬度较前述普通的模壳提高了近一倍，实际测量数值为提高了0.76倍，同时未出现松散，断裂的情况,更加没有变形的情况产生，性能指标稳定可靠。

实施例2：

其他与实施例1中相同，其中所述蜡模的模料使用中温蜡。采用中温蜡使其受温度影响小，不易变形，有效的提高了精度。

实施例3：

其他与实施例1中相同，所述精炼剂中还包含钡、锑，所述精炼剂中稀土、钡与锑的重量份数比为997：2：1。经测得在精炼剂中还加入了钡、锑后，铸件弹性模数大于230Gpa，具体为236Gpa，有效减小铸件断裂的危险，精度更好。通过本实施例制成的铸件所具有的机械性能为：Rp0.2=991N/mm2，Rm=1011N/mm2，和A=2.5%，弹性模数为236Gpa，整个横剖面上的硬度为453-469HB10/3000。

实施例4：

其他与实施例2中相同，所述精炼剂中还包含钡、锑，所述精炼剂中稀土、钡与锑的重量份数比为997：2：1。经测得在精炼剂中还加入了钡、锑后，铸件弹性模数大于230Gpa，具体为236Gpa，有效减小铸件断裂的危险，精度更好。通过本实施例制成的铸件所具有的机械性能为：Rp0.2=991N/mm2，Rm=1011N/mm2，和A=2.5%，弹性模数为236Gpa，整个横剖面上的硬度为453-469HB10/3000。

但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均同理包含在本发明的范围内。