一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺

摘要

本发明公开了一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺，具体包括以下步骤：S1、涂料制备：首先通过称量设备分别称取所需重量份的硅溶胶、耐火材料、湿润剂、流平剂、消泡剂和填充剂，S2、涂覆，S3、制壳，S4、脱壳质检，S5、焙烧，本发明涉及熔模铸造技术领域。该熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺，可实现在涂料中增加填料，来增强涂层的机械性能，很好的达到了通过采用涂覆多层，来增强整个模壳抗冲击性能的目的，避免得到的模壳结构较为松垮，在经受较小撞击力的情况下就会破碎的情况发生，实现了既安全又方便的制得高机械性能的模壳，达到了延长模壳的使用寿命，来满足模壳多次循环使用的目的，从而给铸造生产十分有益。

说明书

技术领域

本发明涉及熔模铸造技术领域，具体为一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺。

背景技术

熔模铸造又称失蜡铸造，包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模，然后蜡模上涂以泥浆，这就是泥模。泥模晾干后，放入热水中将内部蜡模熔化。将熔化完蜡模的泥模取出再焙烧成陶模。一经焙烧。一般制泥模时就留下了浇注口，再从浇注口灌入金属熔液，冷却后，所需的零件就制成了，熔模铸件尺寸精度较高，一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10-13，压铸为CT5-7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂，影响铸件尺寸精度的因素较多，例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等，所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高，但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)，压制熔模时，采用型腔表面光洁度高的压型，因此，熔模的表面光洁度也比较高。此外，型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成，与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以，熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高，一般可达Ra.1.6-3.2μm。

目前的熔模铸造过程中仅仅通过一次涂覆涂层，得到的模壳结构较为松垮，在经受较小撞击力的情况下就会破碎，不能实现在涂料中增加填料，来增强涂层的机械性能，无法达到通过采用涂覆多层，来增强整个模壳抗冲击性能的目的，不能实现既安全又方便的制得高机械性能的模壳，现有的模壳由于较脆，不能多次循环使用，无法达到延长模壳的使用寿命，来满足模壳多次循环使用的目的，从而给铸造生产十分不利。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺，解决了现有的熔模铸造过程中仅仅通过一次涂覆涂层，得到的模壳结构较为松垮，在经受较小撞击力的情况下就会破碎，不能实现在涂料中增加填料，来增强涂层的机械性能，无法达到通过采用涂覆多层，来增强整个模壳抗冲击性能的目的，不能实现既安全又方便的制得高机械性能的模壳，现有的模壳由于较脆，不能多次循环使用，无法达到延长模壳的使用寿命，来满足模壳多次循环使用目的的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺，具体包括以下步骤：

S1、涂料制备：首先通过称量设备分别称取所需重量份的硅溶胶、耐火材料、湿润剂、流平剂、消泡剂和填充剂，再将称量的湿润剂、消泡剂、流平剂和填充剂倒入混料设备中，然后加入硅溶胶，开始搅拌，在不断搅拌中加入耐火材料，待全部加入完后，继续搅拌2-5h得到涂料；

S2、涂覆：将待使用的蜡模浸入涂料搅拌桶中，并转动和上下移动，让涂料充分并均匀湿润模组后，取出慢慢转动至无涂料堆积、滴落现象时再挂砂，使砂粒均匀附于涂料之上，然后通过干燥设备在温度为55-60℃的条件下，使模壳干燥；

S3、制壳：将步骤S2干燥完成后的模壳再次浸入步骤S1中的涂料搅拌桶内，再次执行步骤S2相同的涂覆、取出、挂砂和干燥工序，循环3-5次后，即完成制壳；

S4、脱壳质检：将步骤S3得到的壳体放入温度为96-100℃的水浴中进行脱蜡，脱蜡完成后，将模壳从水浴中取出，检查模壳是否有分层、起泡、开裂或烂头现象，并剔除不合格品；

S5、焙烧：将步骤S4检查合格的模壳口朝下，放置于炉膛内，焙烧温度1000-1200℃，到温后保温0.5-1.3h后取出，从而得到模壳成品。

优选的，所述步骤S1中涂料的各组份按重量份包括硅溶胶30-40份、耐火材料30-40份、湿润剂1-3份、流平剂1-3份、消泡剂1-3份和填充剂5-10份。

优选的，所述步骤S1中填充剂为重质碳酸钙粉、滑石粉、高岭土、硫酸钡或云母粉中的一种或两种以上的任意组合物。

优选的，所述步骤S1中耐火材料为氧化硅粉末、氧化锆粉末、氧化铝粉末或氧化镁粉末中的一种或两种以上的任意组合物。

优选的，所述步骤S1中流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末。

优选的，所述步骤S1中消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚或聚二甲基硅氧烷中的一种。

优选的，所述步骤S4中脱蜡的时间为6-15min。

优选的，所述步骤S4在质检过程中检查浇道中是否有多余的涂料，将不均匀的附着去除，并且每次脱蜡结束后要将蜡水放出浇成蜡锭，浇蜡锭时要用100-150目的筛网过滤去除蜡液中的渣滓，并将槽中的水排空，将脱蜡槽清洁。

(三)有益效果

本发明提供了一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺。与现有技术相比具备以下有益效果：该熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺，具体包括以下步骤：S1、涂料制备：首先通过称量设备分别称取所需重量份的硅溶胶、耐火材料、湿润剂、流平剂、消泡剂和填充剂，再将称量的湿润剂、消泡剂、流平剂和填充剂倒入混料设备中，然后加入硅溶胶，开始搅拌，在不断搅拌中加入耐火材料，待全部加入完后，继续搅拌2-5h得到涂料；S2、涂覆，S3、制壳，S4、脱壳质检，S5、焙烧，可实现在涂料中增加填料，来增强涂层的机械性能，很好的达到了通过采用涂覆多层，来增强整个模壳抗冲击性能的目的，避免得到的模壳结构较为松垮，在经受较小撞击力的情况下就会破碎的情况发生，实现了既安全又方便的制得高机械性能的模壳，达到了延长模壳的使用寿命，来满足模壳多次循环使用的目的，从而给铸造生产十分有益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺，具体包括以下实施例：

实施例1

S1、涂料制备：首先通过称量设备分别称取所需重量份的硅溶胶、耐火材料、湿润剂、流平剂、消泡剂和填充剂，再将称量的湿润剂、消泡剂、流平剂和填充剂倒入混料设备中，然后加入硅溶胶，开始搅拌，在不断搅拌中加入耐火材料，待全部加入完后，继续搅拌4h得到涂料，涂料的各组份按重量份包括硅溶胶35份、耐火材料35份、湿润剂2份、流平剂2份、消泡剂2份和填充剂7份，填充剂为重质碳酸钙粉、滑石粉、高岭土、硫酸钡和云母粉的组合物，耐火材料为氧化硅粉末、氧化锆粉末、氧化铝粉末和氧化镁粉末的组合物，流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末，消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚；

S2、涂覆：将待使用的蜡模浸入涂料搅拌桶中，并转动和上下移动，让涂料充分并均匀湿润模组后，取出慢慢转动至无涂料堆积、滴落现象时再挂砂，使砂粒均匀附于涂料之上，然后通过干燥设备在温度为57℃的条件下，使模壳干燥；

S3、制壳：将步骤S2干燥完成后的模壳再次浸入步骤S1中的涂料搅拌桶内，再次执行步骤S2相同的涂覆、取出、挂砂和干燥工序，循环4次后，即完成制壳；

S4、脱壳质检：将步骤S3得到的壳体放入温度为98℃的水浴中进行脱蜡，脱蜡完成后，将模壳从水浴中取出，检查模壳是否有分层、起泡、开裂或烂头现象，并剔除不合格品，脱蜡的时间为12min，在质检过程中检查浇道中是否有多余的涂料，将不均匀的附着去除，并且每次脱蜡结束后要将蜡水放出浇成蜡锭，浇蜡锭时要用120目的筛网过滤去除蜡液中的渣滓，并将槽中的水排空，将脱蜡槽清洁；

S5、焙烧：将步骤S4检查合格的模壳口朝下，放置于炉膛内，焙烧温度1100℃，到温后保温0.9h后取出，从而得到模壳成品。

实施例2

S1、涂料制备：首先通过称量设备分别称取所需重量份的硅溶胶、耐火材料、湿润剂、流平剂、消泡剂和填充剂，再将称量的湿润剂、消泡剂、流平剂和填充剂倒入混料设备中，然后加入硅溶胶，开始搅拌，在不断搅拌中加入耐火材料，待全部加入完后，继续搅拌2h得到涂料，涂料的各组份按重量份包括硅溶胶30份、耐火材料30份、湿润剂1份、流平剂1份、消泡剂1份和填充剂5份，填充剂为重质碳酸钙粉、滑石粉和高岭土的组合物，耐火材料为氧化硅粉末和氧化锆粉末的组合物，流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末，消泡剂为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；

S2、涂覆：将待使用的蜡模浸入涂料搅拌桶中，并转动和上下移动，让涂料充分并均匀湿润模组后，取出慢慢转动至无涂料堆积、滴落现象时再挂砂，使砂粒均匀附于涂料之上，然后通过干燥设备在温度为55℃的条件下，使模壳干燥；

S3、制壳：将步骤S2干燥完成后的模壳再次浸入步骤S1中的涂料搅拌桶内，再次执行步骤S2相同的涂覆、取出、挂砂和干燥工序，循环3次后，即完成制壳；

S4、脱壳质检：将步骤S3得到的壳体放入温度为96℃的水浴中进行脱蜡，脱蜡完成后，将模壳从水浴中取出，检查模壳是否有分层、起泡、开裂或烂头现象，并剔除不合格品，脱蜡的时间为6min，在质检过程中检查浇道中是否有多余的涂料，将不均匀的附着去除，并且每次脱蜡结束后要将蜡水放出浇成蜡锭，浇蜡锭时要用100目的筛网过滤去除蜡液中的渣滓，并将槽中的水排空，将脱蜡槽清洁；

S5、焙烧：将步骤S4检查合格的模壳口朝下，放置于炉膛内，焙烧温度1000℃，到温后保温0.5h后取出，从而得到模壳成品。

实施例3

S1、涂料制备：首先通过称量设备分别称取所需重量份的硅溶胶、耐火材料、湿润剂、流平剂、消泡剂和填充剂，再将称量的湿润剂、消泡剂、流平剂和填充剂倒入混料设备中，然后加入硅溶胶，开始搅拌，在不断搅拌中加入耐火材料，待全部加入完后，继续搅拌5h得到涂料，涂料的各组份按重量份包括硅溶胶40份、耐火材料40份、湿润剂3份、流平剂3份、消泡剂3份和填充剂10份，填充剂为硫酸钡和云母粉的组合物，耐火材料为氧化铝粉末和氧化镁粉末的组合物，流平剂为聚丙烯酸丁酯粉末，消泡剂为聚二甲基硅氧烷；

S2、涂覆：将待使用的蜡模浸入涂料搅拌桶中，并转动和上下移动，让涂料充分并均匀湿润模组后，取出慢慢转动至无涂料堆积、滴落现象时再挂砂，使砂粒均匀附于涂料之上，然后通过干燥设备在温度为60℃的条件下，使模壳干燥；

S3、制壳：将步骤S2干燥完成后的模壳再次浸入步骤S1中的涂料搅拌桶内，再次执行步骤S2相同的涂覆、取出、挂砂和干燥工序，循环5次后，即完成制壳；

S4、脱壳质检：将步骤S3得到的壳体放入温度为100℃的水浴中进行脱蜡，脱蜡完成后，将模壳从水浴中取出，检查模壳是否有分层、起泡、开裂或烂头现象，并剔除不合格品，脱蜡的时间为15min，在质检过程中检查浇道中是否有多余的涂料，将不均匀的附着去除，并且每次脱蜡结束后要将蜡水放出浇成蜡锭，浇蜡锭时要用150目的筛网过滤去除蜡液中的渣滓，并将槽中的水排空，将脱蜡槽清洁；

S5、焙烧：将步骤S4检查合格的模壳口朝下，放置于炉膛内，焙烧温度1200℃，到温后保温1.3h后取出，从而得到模壳成品。

综上，本发明可实现在涂料中增加填料，来增强涂层的机械性能，很好的达到了通过采用涂覆多层，来增强整个模壳抗冲击性能的目的，避免得到的模壳结构较为松垮，在经受较小撞击力的情况下就会破碎的情况发生，实现了既安全又方便的制得高机械性能的模壳，达到了延长模壳的使用寿命，来满足模壳多次循环使用的目的，从而给铸造生产十分有益。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。