CN102343416A - 一种石膏模具的制备方法 - Google Patents
一种石膏模具的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102343416A CN102343416A CN2011101583263A CN201110158326A CN102343416A CN 102343416 A CN102343416 A CN 102343416A CN 2011101583263 A CN2011101583263 A CN 2011101583263A CN 201110158326 A CN201110158326 A CN 201110158326A CN 102343416 A CN102343416 A CN 102343416A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roasting
- gypsum
- temperature
- mould
- processing liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及一种石膏模具的制备方法，特征在于：焙烧过程依次分为两个阶段，第一焙烧阶段：焙烧温度：280-300℃，焙烧时间：50-100min；第二焙烧阶段：焙烧温度：230-260℃，焙烧时间：50-100min。采用本发明的方法可以显著降低裂纹出现的倾向，并且还可以提高焙烧后石膏模具的抗弯取强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种石膏模具的制备方法，更具体的说，涉及一种改进了焙烧过程的石膏模具的制备方法。
背景技术
石膏型铸造是一种特征铸造工艺，其是指将金属熔液浇铸到以石膏为基料制成的铸型内的一种铸造方法。其具有可以铸造表面精度高、形状复杂的有色金属铸件，浇注后容易清理等优点，常用于有色金属的模具制造，采用翻模获得石膏型的方法主要缺点是工艺过程复杂，需要制母模、翻制硅胶模，浇灌石膏型，获得石膏型后再浇注金属铸件，且在翻模过程中存在精度损失。
石膏型以石膏混合料的浆体灌浆成型，浆体的流动性很好，且又在真空下充填，其成型性能优良。浆料在凝结过程中又有轻微的膨胀，复模性能优异，铸型精确、光洁，优势是非常明显的。
传统模具的制造方法有很多，例如，数控铣加工、电火花加工、线切割加工、电解加工、电铸加工、压力加工和蚀刻技术等。但是由于这些技术复杂、耗时长、并且费用高进而影响了新产品的开发进度。而传统的快速模具由于工艺粗糙、精度低、寿命短，很难完全满足用户的要求，而且传统的快速模具也很难达到快速的要求。因此，应用RP技术制造快速模具，在最终生产模具开模之前进行产品的试验和小批量生产，可以有效地节约开发时间和费用。
石膏型导热能力低，焙烧时里外温度差别较大，本身又属于脆性材料，在升温或降温过程中，热应力容易引起石膏型出现裂纹。本申请的发明人发现通过高温焙烧+低温焙烧的工艺步骤可以显著降低裂纹出现的倾向，并且还可以提高焙烧后石膏模具的抗弯取强度。基于上述发现，发明人完成了以下发明。
发明内容
本发明涉及一种石膏模具的制备方法，特征在于：焙烧过程依次分为两个阶段，第一焙烧阶段：焙烧温度：280-300℃，焙烧时间：50-100min；第二焙烧阶段：焙烧温度：230-260℃，焙烧时间：50-100min。
优选的，所述的焙烧过程中升温或降温的速率为1-2℃/min。
优选的，所述的第一焙烧阶段中，焙烧温度：280℃，焙烧时间：75min。
优选的，所述的第二焙烧阶段中，焙烧温度：240℃，焙烧时间：75min。
优选的，制备方法中包含烘干步骤，所述的烘干温度：60-80℃，烘干时间：5-24小时。
优选的，在所述的烘干步骤进行之前，施加石膏烘干用组合物至干燥硬化后的石膏型表面，所述的石膏烘干用组合物为由可溶性氯化物和硝酸盐组成的混合水溶液；更优选的，所述水溶液中，氯化物的含量为0.5-1.5wt％，硝酸盐的含量为0.2-0.5wt％。
优选的，所述的烘干时间为5-12小时。
其中，所用的石膏原料可以为普通的石膏，例如二水石膏，半水石膏等，优选半水石膏；还可以是强化石膏，例如用水泥强化的石膏；另外根据各种需要，其中可以加入各种所需的添加剂。
其中，所述的制备方法，包括搅拌和造型过程；优选的，搅拌和造型过程均在真空条件下进行。
石膏型经过烘干后即可以进行焙烧，焙烧的目的是去除石膏型中的自由水以及结晶水，完成石膏型中一些组成物的相变过程，使石膏型体积温度。焙烧温度需要达到250-300度左右。采用本申请的焙烧工艺步骤，相比于一次焙烧过程，或者现有技术中已有的低温焙烧(200-250度)+高温焙烧(250-300度)工艺，有效避免了石膏型表面裂纹产生的倾向，并且表面质量优良；另外，出人意料的是，该工艺步骤相比于现有技术中的低温焙烧+高温焙烧工艺，还显著提高了烧阶后的抗弯曲强度。
另外采用本申请的烘干方法，还可以有效缩短低温烘干的时间，其可能的原因如下：
我们都知道，石膏型需进行低温烘干以去除石膏型中的大量水分。石膏型烘干过程即石膏型中水分迁移扩散的过程。扩散有两类，物体内部水分移动称为内扩散，物体表面水分向外界扩散则为外扩散。内扩散又因为其形成不同而分为水分热扩散和湿扩散。热扩散是由物体内部存在温度梯度引起的，水分子由温度较高处向温度较低处移动；而湿扩散则是由物体内部存在水分子梯度引起，水分子向含水量减小的方向移动，表现为水分子从物体内部向表面移动。
如果物体中的温度梯度与水分梯度方向一致时，即物体内部温度高于表面温度时，物体中热扩散和湿扩散的方向也一致，这就加速了物体的干燥，也不会影响干燥的质量。反之，当热扩散比湿扩散强烈时，物体内部的水分不但扩散不到物体表面，反而物体表面的水分会往内部移动，物体水分难以排除。因此，为了加速内扩散，必须使物体表面的温度低于内部温度。
当施加本申请的石膏烘干用组合物时，不仅破坏了石膏型表面的薄膜层，而且有利于热量进入石膏型内部，通过石膏型内部低温下的放热反应，以及石膏型表面的吸热蒸发，使得石膏型内部的温度高于表面周围的温度，从而内扩散和外扩散的作用产生正向的叠加作用；并且由于破坏了表面的薄膜层，也显著加速了低温烘干的进程，从而相较于传统的烘干工艺步骤，显著降低了烘干时间。
具体实施例
以下将通过具体实施例，来对本发明做出进一步的说明，需要指出的是上述未明确的用来制备石膏模具的工艺步骤，均可以采用现有技术中公知的方法，或者采用简单的变换手段，对公知方法进行变形，进而得到的方法。申请人需要强调的是，以下实施例仅仅是为了详细说明发明的内容的需要，而不能认为是对本发明的限制。本发明要求保护的范围，以权利要求书所限定的技术方案为准。
实施例1
(1)石膏料配比
白水泥10wt％，多聚磷酸钠0.01wt％，纯碱0.05wt％，余量为半水石膏；水固比为1∶1wt％。
(2)真空混合搅拌
按照1∶1的比例称量定量的上述石膏混合料和水；真空度：5×103Pa，搅拌速度：400r/min，搅拌时间为2min。
(3)石膏型真空造型
浆料沿着母模的边缘从下而上充满型腔；真空度为5×103Pa；灌浆时间为30sec。
(4)石膏型烘干
灌浆后的石膏型，经过30min的静置后起模，脱模后石膏型在温度为25℃的空气中干燥硬化20h，其后涂刷1wt％的氯化钠+0.5wt％的硝酸钠溶液，烘干温度为70℃，烘干时间6小时。
(5)焙烧
烘干后的石膏型，经过以下焙烧工艺：
第一焙烧阶段：焙烧温度：280℃，焙烧时间：75min；第二焙烧阶段：焙烧温度：240℃，焙烧时间：75min；其中升温和降温速率为1℃/min。
实施例2
(1)石膏料配比
白水泥10wt％，多聚磷酸钠0.01wt％，纯碱0.05wt％，余量为半水石膏；水固比为1∶1wt％。
(2)真空混合搅拌
按照1∶1的比例称量定量的上述石膏混合料和水；真空度：5×103Pa，搅拌速度：400r/min，搅拌时间为2min。
(3)石膏型真空造型
浆料沿着母模的边缘从下而上充满型腔；真空度为5×103Pa；灌浆时间为30sec。
(4)石膏型烘干
灌浆后的石膏型，经过30min的静置后起模，脱模后石膏型在温度为25℃的空气中干燥硬化20h，，烘干温度为70℃，烘干时间24小时。
(5)焙烧
烘干后的石膏型，经过以下焙烧工艺：
第一焙烧阶段：焙烧温度：280℃，焙烧时间：75min；第二焙烧阶段：焙烧温度：240℃，焙烧时间：75min；其中升温和降温速率为1℃/min。
对比例1
(1)石膏料配比
白水泥10wt％，多聚磷酸钠0.01wt％，纯碱0.05wt％，余量为半水石膏；水固比为1∶1wt％；
(2)真空混合搅拌
按照1∶1的比例称量定量的上述石膏混合料和水；真空度：5×103Pa，搅拌速度：400r/min，搅拌时间为2min；
(3)石膏型真空造型
浆料沿着母模的边缘从下而上充满型腔，灌浆结束时，立即打开灌浆室；其中灌浆室的真空度为5×103Pa；灌浆时间为30sec；
(4)石膏型烘干
灌浆后的石膏型，经过30min的静置后起模，脱模后石膏型在温度为25℃的空气中干燥硬化20h，其后涂刷由1wt％的NaCl+0.5wt％的硝酸钠组成的溶液，烘干温度为70℃，烘干时间7小时。
(5)焙烧
烘干后的石膏型，经过280℃的焙烧，焙烧时间3小时。
对比例2
(1)石膏料配比
白水泥10wt％，多聚磷酸钠0.01wt％，纯碱0.05wt％，余量为半水石膏；水固比为1∶1wt％；
(2)真空混合搅拌
按照1∶1的比例称量定量的上述石膏混合料和水；真空度：5×103Pa，搅拌速度：400r/min，搅拌时间为2min；
(3)石膏型真空造型
浆料沿着母模的边缘从下而上充满型腔，灌浆结束时，立即打开灌浆室；其中灌浆室的真空度为5×103Pa；灌浆时间为30sec；
(4)石膏型烘干
灌浆后的石膏型，经过30min的静置后起模，脱模后石膏型在温度为25℃的空气中干燥硬化20h，其后涂刷由1wt％的NaCl+0.5wt％的硝酸钠组成的溶液，烘干温度为70℃，烘干时间7小时。
(5)焙烧
烘干后的石膏型，经过以下焙烧工艺：
第一焙烧阶段：焙烧温度：240℃，焙烧时间：75min；第二焙烧阶段：焙烧温度：280℃，焙烧时间：75min；其中升温和降温速率为1℃/min。
实施例1-2和对比例1-2制备所得的石膏模具的抗弯性能列在表1中。
表1性能参数。
Claims (5)
1.一种电火花加工液，其包含以下组分和含量：油酸：5-10wt％、椰油脂肪酸：8-12wt％、醇胺：3-5wt％、添加剂：0.5-1.5wt％，和余量的68#机械油。
2.权利要求1所述的电火花加工液，特征在于所述的添加剂为硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐或钼酸盐中的一种或多种。
3.权利要求1所述的电火花加工液，特征在于所述的添加剂为磷酸盐。
4.权利要求1所述的电火花加工液，特征在于首先将各物质的比例加入68#机械油、油酸、纯胺与椰油脂肪酸加入反应釜中加热至80-120℃，加入添加剂充分混合，保温5-15分钟，得到上述电火花加工液。
5.权利要求1-3任一项所述的电火花加工液的制备方法，首先按照各物质的比例将68#机械油、油酸、纯胺与椰油脂肪酸加入反应釜中加热至80-120℃，加入添加剂充分混合，保温5-15分钟，得到上述电火花加工液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101583263A CN102343416A (zh) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | 一种石膏模具的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011101583263A CN102343416A (zh) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | 一种石膏模具的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102343416A true CN102343416A (zh) | 2012-02-08 |
Family
ID=45542693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011101583263A Pending CN102343416A (zh) | 2011-06-14 | 2011-06-14 | 一种石膏模具的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102343416A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006021223A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 凍結砂型の補修方法及び表面保護方法 |
| CN101700560A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-05 | 江苏科技大学 | 一种石膏型熔模铸造方法 |
| CN102068091A (zh) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | 福建省金得利集团有限公司 | 一种首饰模具的焙烧工艺 |
-
2011
- 2011-06-14 CN CN2011101583263A patent/CN102343416A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006021223A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 凍結砂型の補修方法及び表面保護方法 |
| CN101700560A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-05 | 江苏科技大学 | 一种石膏型熔模铸造方法 |
| CN102068091A (zh) * | 2009-11-20 | 2011-05-25 | 福建省金得利集团有限公司 | 一种首饰模具的焙烧工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103100649B (zh) | 一种高附着性实型铸造涂料的制备方法 | |
| CN103100658B (zh) | 一种铸铁用实型铸造涂料的制备方法 | |
| CN103100657B (zh) | 一种强耐磨性实型铸造涂料的制备方法 | |
| CN102491785B (zh) | 一种通过高温无机涂层提高陶瓷型芯性能的方法 | |
| CN103100656B (zh) | 一种快干实型铸造涂料的制备方法 | |
| CN103100651A (zh) | 一种大型铸件用实型铸造涂料的制备方法 | |
| KR20150124899A (ko) | 열팽창 계수 조절이 가능한 실리카계 세라믹 코어의 제조방법 | |
| CN104014719A (zh) | 一种高性能醇基铸造涂料及其制作方法 | |
| CN104117626A (zh) | 一种锆英粉醇基铸造涂料及其制作方法 | |
| CN102167500B (zh) | 一种不透明石英实验室器皿的制备方法 | |
| CN111056803A (zh) | 一种活性粉末混凝土及其制备和应用 | |
| CN104014720A (zh) | 一种石英砂/耐火泥复合的醇基铸造涂料及其制作方法 | |
| CN114133212A (zh) | 一体成型软石砖及其制备工艺 | |
| CN102976722A (zh) | 一种型腔铸件用型芯及其制作方法 | |
| CN102794400A (zh) | 一种低熔点合金模具的间接制备方法 | |
| CN102363576A (zh) | 一种羧甲基纤维素增强的模具石膏以及石膏模的成形方法 | |
| CN102248123A (zh) | 一种石膏制模的成形方法 | |
| CN106083005B (zh) | 高孔隙率易脱除硅基陶瓷型芯制备方法 | |
| CN102343416A (zh) | 一种石膏模具的制备方法 | |
| CN102351490A (zh) | 一种增强型模具石膏以及利用其制造石膏模的成形方法 | |
| CN114850412A (zh) | 一种用于轻合金熔模铸造的热压铸水溶性陶瓷型芯及其制备方法 | |
| CN103056277A (zh) | 铸钢件的保温补贴材料及工艺方法 | |
| CN102344260A (zh) | 一种石膏烘干用组合物及石膏模具制备方法 | |
| CN102794394A (zh) | 一种利用石膏型浇注铜合金模具的方法 | |
| CN108705026B (zh) | 一种形状复杂不锈钢制件铸造专用型砂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120208 |