[发明专利]一种消失模铸造涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及消失模铸造技术领域。

背景技术

消失模铸造是将与铸件尺寸形状完全相同的塑料泡沫模型与相同材质制成的浇冒口系统粘结组合成模型簇，刷涂消失模涂料并干燥后，埋在专用砂箱的干砂中振动紧实造型，用真空设备接上专用砂箱抽真空，在铸型内保持一定负压的条件下浇注高温金属液，使模型熔融和气化，分解产物通过涂料/铸型界面逸出，液态金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的一种铸造方法。消失模铸造具有铸件尺寸精度高、污染少、成本低等突出优点，被誉为“21世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。

与一般砂型铸造涂料不同，消失模铸造用涂料不是涂覆在铸型型腔上，而是涂覆在泡沫塑料模型上。当泡沫塑料模型被液态金属置换时，涂层实际上起到的是铸型作用，因而有“涂料即是铸型”之说。浇注时，泡沫塑料热分解产生的大量气体要通过耐火涂料和干砂间空隙方能排出铸型外。耐火涂料对消失模模样的气化、金属液充填和铸件的形成等起着十分重要的作用。

涂料是消失模铸造能否成功地用于生产的三大关键工艺因素之一，它是保证铸件表面质量和防止出现各种缺陷的关键措施。涂料的性质不仅影响模样的气化和气体的迁移，而且与铸件表面质量、表面缺陷、铸件精度乃至铸件内在质量等都密切相关。有研究者认为消失模铸造技术用于大批量生产成功与否，30％取决于涂料(《消失模技术的应用及其展望》，作者：王忠祥，期刊信息：《科技信息》，2007，(7)：39)。目前国内有60％的消失模铸件的废品与涂料质量有关。

虽然消失模铸造工艺自问世以来得到较快发展，但涂料技术一直困扰着铸件成品率难以较大的提高，其主要原因是由于涂料的质量不能满足消失模铸造工艺的要求。一是常温强度达不到要求，造型时致使模样变形和涂料破损使铸件报废；二是高温强度较低，浇注时出现铸件型腔塌陷、破坏、涂料剥落等使铸件报废；三是涂料没有适宜的高温透气性，过高的透气性导致型腔塌陷，过低的透气性使铸件产生气孔、皱皮、夹渣等铸造缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种常温强度和高温强度高、并且高温透气性好的消失模铸造涂料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种消失模铸造涂料的制备方法，该涂料以重量份计由下列组份组成：锆英粉20-30份，高岭土15-20份，刚玉粉10-15份，聚乙酸乙烯乳液2-3份，硫酸铝1-2份，凸凹棒土0.5-1份，磷酸氢二钠0.2-0.3份，钠基膨润土5-7份，苯甲酸钠0.4-0.6份，氧化铁0.3-0.5份，正辛醇0.05-0.1份，羧甲基纤维素0.6-1.2份，乙酸乙酯0.05-0.08份，壬基酚聚氧乙烯醚0.04-0.06份和水15-25份，其中所述的锆英粉和高领土的粒度为180-320目，所述刚玉粉的粒度为250-350目，所述制备方法包括下列步骤：将水加入反应釜中，开启反应釜，搅拌速度为：100-120r/min，在搅拌状态下向反应釜中加入羧甲基纤维素，加热，将反应釜的温度缓慢升至70-80℃，恒温搅拌5-8min，在搅拌状态下向反应釜中加入硫酸铝，搅拌2-3min后依次向反应釜中加入磷酸氢二钠、苯甲酸钠、钠基膨润土、凸凹棒土、氧化铁、锆英粉、高岭土，刚玉粉，继续搅拌15-20min，然后依次向反应釜中加入壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙酸乙烯乳液、正辛醇、乙酸乙酯，再搅拌20-25min后出料。

本发明的有益效果是：

(1)在大量实验的基础上，确定了涂料的骨料、悬浮剂、粘接剂及辅料的组成及各自的含量，使得上述各组份之间的作用达到协同，使涂料的综合性能提高。

(2)本发明的制备方法根据所配置的涂料的组份特点，将各组份分批次进行混合，使得制备的涂料的得以最大程度的发挥。

(3)本发明制备的涂料的常温强度和高温强度高、并且高温透气性好。

(4)该涂料生产成本低，耐温性能好，铸件表面光滑、无冷隔、不粘砂。

本发明的涂料适于各种钢的消失模铸造。

具体实施方式

实施例一