[发明专利]铸模型用材料及铸模型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸模型用材料及铸模型方法，属于铸模技术领域。

背景技术

航空锻件、核电产品生产过程中，必须对超声波标准样块的缺陷尺寸进行测定，然而由于这些超声波标准样块缺陷尺寸大小各不相同，最小的缺陷直径只有0.2㎜，检测设备无法直接测量这些样块的缺陷尺寸，必须通过铸模的方法，以铸出和缺陷完全相同的模型，即复制一个和缺陷完全相同的模型，然后测出它们的尺寸，从而满足航空锻件、核电产品的生产需要。

目前，对于满足上述要求的铸模型方法仅在HB/Z59-1997（超声波检验）标准附录C中有一个推荐方法，但其选用的铸型胶液及其铸型方法存在若干缺陷，比如：胶液在固化过程中有不少气泡，这些气泡使铸出的模型不能真实反映标准试块中缺陷的形状，而方法中推荐的消除气泡的方法是在一个玻璃容器中铸型，然后对该玻璃容器抽真空，使其胶液固化过程中产生的气泡在真空环境中自动放出。然而，由于试块缺陷的深度与直径之比较大，固化过程中产生的气泡由内部上升到表面需要克服很大的阻力，形成真空的抽力往往又会将铸模的胶液从缺陷中抽出，使造型无法成功。而目前在实际操作中，检测标准试块缺陷的做法就是用胶液铸个模型，并没有抽真空，固化后仅仅能测量出深度。由于超声波试块缺陷的特殊性，从其它铸型技术也无法找到可以借鉴的方法。所以，现有技术仅能测量缺陷的深度，无法测量缺陷的平面度、垂直度、直径等尺寸，同时按照现有的技术方案，用真空泵抽气来消除胶体中的气泡，无法实施，因为真空泵会将灌入标块缺陷中的胶液抽出，从而无法铸出真实的缺陷模型，实现检测缺陷的目标。

因此，如何克服现有技术仅能测量缺陷的深度，无法测量缺陷的平面度、垂直度、直径等尺寸的不足，成为本领域迫切需要解决的技术难题。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种铸模型用材料，用该材料铸成的缺陷模型既能测量缺陷的深度，还可以测量缺陷的平面度、垂直度、直径等尺寸的缺陷。

本发明铸模型用材料由下述重量份的组分制备而成：30～70份硅树脂，20～30份纳米钛白粉，16～21份氧化铁，3～7份脱气剂，0.4～0.6份固化剂。

进一步的，本发明铸模型用材料优选由下述重量份的组分制备而成：45～55份硅树脂，23～27份纳米钛白粉，19～20份氧化铁，4～6份脱气剂，0.4～0.6份固化剂。其最优选由下述重量份的组分制备而成：50份硅树脂，25份纳米钛白粉，19.5份氧化铁，5份脱气剂，0.5份固化剂。

其中，2万-10万分子量的硅树脂具有较好的流动性，有利于得到所需形状的模型，固化后的模型也具有较好的综合性能。硅树脂的分子量优选为5万～7万（重均分子量）

其中，满足上述分子量要求的常规的硅树脂均适用于本发明，上述硅树脂优选为所述硅树脂为甲基苯基硅树脂、甲基乙烯基硅树脂、低苯基甲基硅树脂、环氧改性有机硅树脂、有机硅聚酯改性树脂、云母粘接硅树脂、聚甲基烯丙基硅树脂、氨基硅树脂、氟硅树脂、甲基MQ硅树脂、乙烯基MQ硅树脂中至中至少一种或几种的混合物

其中，上述纳米钛白粉可以为金红石型纳米钛白粉或锐钛型纳米钛白粉；优选为金红石型纳米钛白粉。

其中，所述的脱气剂为碱性氧化物或氢氧化物，以吸收硅树脂固化过程中放出的酸性气体。优选的是氧化钙、氧化锌、氢氧化钙、氢氧化锌中的至少一种。

所述的固化剂为正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三（异丙烯基）硅烷、甲基三（二乙醇胺）硅烷中至少一种。

本发明还提供了一种铸模型方法，该方法包括如下步骤：按上述重量份取各组分，混匀，然后倒入涂有脱膜剂的标样块的缺陷中，冷却固化，脱模，得到与标样块的缺陷完全相同的模型。

其中，上述铸模型方法中的冷却固化时间为3.5～4.5小时即可，冷却时间优选为4小时。

进一步的，上述铸模型方法，其在冷却固化40-50分钟时加入钢针或金属片，以保证缺陷模型有足够的强度。