[发明专利]一种熔模铸造材料及熔模铸造方法

说明书

本发明涉及熔模铸造技术领域，具体公开一种熔模铸造材料及熔模铸造方法。所述熔模铸造材料包括模样材料和型壳材料；所述模样材料为聚乙烯醇，其聚合度≤300；所述型壳材料包括如下重量份的组分：硅酸盐水泥10‑15份、膨胀蛭石5‑8份、岩棉4‑10份、二氧化锆20‑35份、二氧化硅溶胶5‑15份和水20‑30份。本发明的熔模铸造材料可实现模样的水溶脱模过程，且用时短、精密度高，最终得到的铸件的品质好，克服了传统的高温熔模过程产生的缺陷。

技术领域

本发明涉及熔模铸造技术领域，尤其涉及一种熔模铸造材料及熔模铸造方法。

背景技术

熔模铸造是一种新的净成形先进工艺，通常是在成型的蜡模模样表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模高温熔去，留下的耐火材料形成型壳，型壳经过焙烧后，进行浇注，浇注液冷却后获得铸件。该铸造方法获得的产品精密度好，接近于零件最后的形状，可不加工或很少加工就直接使用，应用非常广泛。

但传统的熔模精密铸造方法在高温熔模过程受温度影响，其收缩率发生变化，一定程度上会影响铸件的精密度，导致模型参数发生改变，且高温熔模过程耗时长，成本高，型壳内易残留模样材料，影响铸件的品质，因此，迫切需要寻找一种精密度好且快速简单的熔模铸造方法，来代替目前传统的熔模制作方式。

发明内容

针对现有熔模铸造方法高温熔模耗时长、成本高、影响铸件精密度和品质的问题，本发明提供一种熔模铸造材料及熔模铸造方法。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种熔模铸造材料，包括模样材料和型壳材料；

所述模样材料为聚乙烯醇，其聚合度≤300，具体可选用PVA03-99；

所述型壳材料包括如下重量份的组分：硅酸盐水泥10-15份、膨胀蛭石5-8份、岩棉4-10份、二氧化锆20-35份、二氧化硅溶胶5-15份和水20-30份。

本发明提供的熔模铸造材料采用聚乙烯醇作为模样材料，聚乙烯醇为水溶性材料，在熔模过程中，直接浸入水中就可将其完全溶解，实现模样材料的充分脱除，相对于现有技术，本发明克服了传统蜡质模样等需要较长时间的加热熔融操作；由于水性耐火涂料的耐高温性能好，传统的型壳材料都为水性耐火涂料，在模样加入水中溶解的过程中，传统的型壳材料必定会受到一定程度的损坏，影响后续浇注过程，而本发明提供的型壳材料具有较高的耐高温性能且在水中不会溶解，能够避免其在型壳材料溶解过程中受到损坏。

另一方面，型壳材料中的各组分混合形成的胶体物质，可将水分锁定，避免涂覆过程型壳材料中的水分子对模样产生侵蚀而影响铸件的精度。该型壳材料与上述模样材料配合，可实现模样材料的简单加水溶解，操作简单且模样溶解速度较快。

同时，型壳材料中二氧化锆和二氧化硅溶胶合用，可以增加二氧化锆的活性，提升型壳材料的耐高温性能，使其满足浇筑过程对温度的需求。

优选的，所述型壳材料包括如下重量份的组分：硅酸盐水泥12份、膨胀蛭石6份、岩棉8份、二氧化锆25份、二氧化硅溶胶10份和水25份。

优选的，所述型壳材料的制备方法为：将所述硅酸盐水泥、膨胀蛭石、岩棉和水混合均匀得到浆料；将所述二氧化锆和二氧化硅溶胶在50-80℃下搅拌均匀后，加入所述浆料，混合均匀并研磨至细度小于20μm，得到所述型壳材料。

上述优选的型壳材料的制备方法将二氧化锆和二氧化硅溶胶单独混合，能够进一步提高二氧化锆的活性，从而进一步提升所得型壳材料的耐高温性。所得混合物与其余组分的混合所得的浆料混合，可以提高型壳材料形成的型壳表面的光滑度，提高铸件的精度，省去铸件的后期打磨和精细加工过程。

本发明还提供利用所述熔模铸造材料进行熔模铸造的方法，该方法，至少包括以下步骤：