CN101559472A - 一种可溶型芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可溶型芯及其制备方法，该可溶型芯的主要成分包括聚乙二醇粘结剂、填料、增塑剂，其中，聚乙二醇粘结剂与填料的质量比为60∶40～40∶60，增塑剂中石蜡和聚乙烯的质量比为20∶80～5∶95，增塑剂占聚乙二醇粘结剂和填料总质量的1～5％；本发明的可溶型芯具有一定的强度和韧性，可保证蜡模的顺利成型，在不损害蜡模性能及形状的条件下，又可较容易的在水性介质中失去，能满足制造高质量铸件的要求。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，特别涉及熔模精密铸造用可溶型芯及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展，对精密铸造零件的要求越来越高，零件形状也越来越复杂，特别是复杂的内腔结构给熔模精密铸造带来了很大的难度。在制备零件时，复杂的内腔可采用型芯形成，若采用陶瓷型芯形成内腔结构，则成本高、耗时长，特别是形成铸件后陶瓷型芯脱除比较困难，另外，在脱除陶瓷型芯时化学物质对铸件本身也有损害；而采用可溶型芯来形成铸件蜡模空腔结构，失去可溶型芯就可以形成蜡模的空腔，蜡模空腔表面在涂料过程中形成类似型壳的结构，在浇注后把内壳去除就可形成铸件的空腔，而去除型壳比较容易，因此采用可溶型芯生产复杂铸件具有成本低、质量好及生产效率高的特点。
采用可溶型芯制备蜡模的工艺过程如下：先制备可溶型芯，然后把可溶型芯置入蜡模模具中，制得整体蜡模，将整体蜡模放进水性介质中，使可溶型芯溶解掉，最后得到形成带内腔的蜡模，最后通过涂料、制壳、浇注等工序制得铸件。由于在制备蜡模时，蜡模的注射温度在50℃-80℃之间，这就要求可溶型芯必须在这个温度范围内，具有一定的强度和一定韧性，可以耐蜡料的冲击，保持良好的尺寸稳定性；同时在制成整体蜡模后，可溶型芯在不损伤蜡模的条件下可以较容易的失去。
通常使用的可溶型芯主要是以尿素及盐类为主。尿素热稳定性差，形成的内腔尺寸精度低，表面质量差，强度低，脆性大，同时还释放氨气，不但污染环境、腐蚀模具，而且对人体有害；以盐为粘结剂的可溶型芯容易吸潮，表面质量低，尺寸精度不高，强度和韧性综合性能差。这两类可溶型芯不适合于制备高质量铸件，因此有必要开发出新的可溶型芯来满足制造高质量铸件的要求。
发明内容
本发明的目的是提供了一种可溶型芯及其制备方法，该可溶型芯在室温～80℃之间具有一定的强度和韧性，可保证蜡模的顺利成型，在不损害蜡模性能及形状的条件下，又可较容易的在水性介质中失去。
本发明提供了一种可溶型芯，其主要成分包括聚乙二醇粘结剂、填料、增塑剂。
本发明提供的可溶型芯，所述聚乙二醇分子量为2000～10000，聚乙二醇粘结剂中低分子量和高分子量聚乙二醇的质量配比为60∶40～40∶60。
本发明提供的可溶型芯，聚乙二醇粘结剂与填料的质量比为60∶40～40∶60。
本发明提供的可溶型芯，所述填料由两部分组成，一部分为碳酸氢钠或碳酸钠，另一部分为滑石粉加5～10％三氧化二铝粉或云母粉加5～10％三氧化二铝粉；其两部分的质量比为60∶40～40∶60。
本发明提供的可溶型芯，所述三氧化二铝或滑石粉或云母粉的粒度为200～300目。
本发明提供的可溶型芯，所述三氧化二铝占滑石粉或云母粉的重量百分比为5～10％。
本发明提供的可溶型芯，所述增塑剂中，石蜡和聚乙烯的质量比为20∶80～5∶95，石蜡与聚乙烯占聚乙二醇粘结剂和填料总质量的1～5％。
本发明还提供了一种可溶型芯的制备方法：首先将混合好的填料均匀加入到聚乙二醇粘结剂中，聚乙二醇粘结剂与填料的质量比为60∶40～40∶60，搅拌均匀后，加入聚乙烯和石蜡，石蜡和聚乙烯的质量比为20∶80～5∶95，石蜡与聚乙烯占粘结剂和填料总质量的1～5％，充分混合后，采用注射成型方式制备成可溶型芯，将制备好的可溶型芯放入蜡模模具中，把压制好的蜡模放入2～10％的盐酸水溶液中，将可溶型芯失去，最后制成蜡模，蜡模经涂料、制壳、浇注工序得到铸件。
本发明的优点在于可溶型芯具有一定的强度和韧性，可保证蜡模的顺利成型，在不损害蜡模性能及形状的条件下，又可较容易的在水性介质中失去，能满足制造高质量铸件的要求。
附图说明
图1可溶型心I；
图2可溶型心II；
图3可溶型心III。
具体实施方式
实施例1：
粘结剂选择分子量为3000和8000的聚乙二醇，二者质量配比为50∶50，搅拌均匀，通过水浴进行溶化并搅拌；采用的填料由两部分组成，碳酸氢钠和滑石粉(加5％三氧化二铝粉)，两者之间的质量比为60∶40，二者混合均匀；粘结剂与填料的质量比为60∶40，把填料均匀加入溶化的粘结剂中，搅拌均匀后，加入增塑剂，增塑剂采用聚乙烯，聚乙烯可用石蜡溶解，石蜡与聚乙烯的质量比为10∶90，增塑剂占粘结剂与填料的总质量的2％；待型芯料充分混合均匀后加热到110℃后，采用注射成型的方式制备可溶型芯；将制备好的可溶型芯放入蜡模模具中，采用注射成型方式制备蜡模，蜡模注射温度为55℃-68℃，把压制好的蜡模放入2％左右的盐酸水溶液中，将可溶型芯失去，制成蜡模，蜡模合格后可进入到下一工序，可溶型芯见图1。
实施例2：
粘结剂选择分子量为2000和5000的聚乙二醇，二者质量配比为60∶40，搅拌均匀，通过水浴进行溶化并搅拌；采用的填料由两部分组成，碳酸钠和滑石粉(加10％三氧化二铝粉)，两者之间的质量比为60∶40，二者混合均匀；粘结剂与填料的质量比为60∶40，把填料均匀加入溶化的粘结剂中，搅拌均匀后，加入增塑剂，增塑剂采用聚乙烯，聚乙烯可用石蜡溶解，石蜡与聚乙烯的质量比为20∶80，增塑剂占粘结剂与填料的总质量的3％；待型芯料充分混合均匀后加热到115℃后，采用注射成型的方式制备可溶型芯；将制备好的可溶型芯放入蜡模模具中，采用注射成型方式制备蜡模，蜡模注射温度为55℃-65℃，把压制好的蜡模放入3％左右的盐酸水溶液中，将可溶型芯失去，制成蜡模，蜡模合格后可进入到下一工序，可溶型芯见图2。
实施例3：
粘结剂选择分子量为2000和5000的聚乙二醇，二者质量配比为60∶40，搅拌均匀，通过水浴进行溶化并搅拌；采用的填料由两部分组成，碳酸钠和云母粉(加5％三氧化二铝粉)，两者之间的质量比为60∶40，二者混合均匀；粘结剂与填料的质量比为60∶40，把填料均匀加入溶化的粘结剂中，搅拌均匀后，加入增塑剂，增塑剂采用聚乙烯，聚乙烯可用石蜡溶解，石蜡与聚乙烯的质量比为15∶85，增塑剂占粘结剂与填料的总质量的3％；待型芯料充分混合均匀后加热到110℃后，采用注射成型的方式制备可溶型芯；将制备好的可溶型芯放入蜡模模具中，采用注射成型方式制备蜡模，蜡模注射温度为55℃-70℃，把压制好的蜡模放入水溶液中，将可溶型芯失去，制成蜡模，蜡模合格后可进入到下一工序，可溶型芯见图3。
Claims (9)
1、一种可溶型芯，其特征在于：可溶型芯的主要成分包括聚乙二醇粘结剂、填料、增塑剂；
其中，聚乙二醇粘结剂与填料的质量比为60∶40～40∶60，增塑剂中，石蜡和聚乙烯的质量比为20∶80～5∶95，增塑剂占聚乙二醇粘结剂和填料总质量的1～5％。
2、按照权利要求1所述可溶型芯，其特征在于：所述聚乙二醇分子量为2000～10000，聚乙二醇粘结剂中低分子量和高分子量聚乙二醇的质量配比为60∶40～40∶60。
3、按照权利要求1所述可溶型芯，其特征在于：所述填料由两部分组成，一部分为碳酸氢钠或碳酸钠，另一部分为滑石粉加三氧化二铝粉或云母粉加三氧化二铝粉；其两部分的质量比为60∶40～40∶60。
4、按照权利要求3所述可溶型芯，其特征在于；所述三氧化二铝或滑石粉或云母粉的粒度为200～300目。
5、按照权利要求3所述可溶型芯，其特征在于：所述三氧化二铝占滑石粉或云母粉的重量百分比为5～10％。
6、一种权利要求1所述可溶型芯的制备方法，其特征在于：将填料均匀加入到聚乙二醇粘结剂中，聚乙二醇粘结剂与填料的质量比为60∶40～40∶60，搅拌均匀后，加入聚乙烯和石蜡，石蜡和聚乙烯的质量比为20∶80～5∶95，石蜡与聚乙烯占粘结剂和填料总质量的1～5％，充分混合后，采用注射成型方式制备成可溶型芯，将制备好的可溶型芯放入蜡模模具中，把压制好的蜡模放入2～10％的盐酸水溶液中，将可溶型芯失去，最后制成蜡模，蜡模经涂料、制壳、浇注工序得到铸件。
7、按照权利要求6所述可溶型芯的制备方法，其特征在于：所述聚乙二醇分子量为2000～10000，聚乙二醇粘结剂中低分子量和高分子量聚乙二醇的质量配比为60∶40～40∶60。
8、按照权利要求6所述可溶型芯的制备方法，其特征在于：所述填料由两部分组成，一部分为碳酸氢钠或碳酸钠，另一部分为滑石粉加三氧化二铝粉或云母粉加三氧化二铝粉；其两部分的质量比为60∶40～40∶60。
9、按照权利要求8所述可溶型芯的制备方法，其特征在于：所述三氧化二铝占滑石粉或云母粉的重量百分比为5～10％。
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