CN102836951B

CN102836951B - 一种铝合金消失模铸造涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102836951B
Application number: CN201210319481.3A
Authority: CN
Inventors: 陈立国
Original assignee: TAICANG KEBOER PRECISION CASTING CO Ltd
Current assignee: TAICANG KEBOER PRECISION CASTING CO Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: CN102836951A

Abstract

本发明涉及一种铝合金消失模铸造涂料及其制备方法，涂料由以下组分组成：硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶胶、水玻璃、羧甲基纤维素钠、正辛醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、水。通过使用本发明提供铝合金消失模铸造涂料，加工过程中模样不易变形，铸件表面几乎没有孔隙，铸件质量大大提高；涂料的涂层易于从铸件表面剥离，后续处理简单，节省大量的人工。

Description

一种铝合金消失模铸造涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于铸造领域，特别涉及铝合金消失模铸造技术领域。

背景技术

消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

与传统铸造技术相比，消失模铸造有下列特点：1，铸件质量好，成本低；2，材质不限，大小皆宜；3，尺寸精度高，表面光洁，减少清理工作量；4，内部缺陷大大减少，组织致密；5可实现大规模、大批量生产，可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源消耗。

目前，在消失模铸造铝合金铸件的工艺中，铝合金铸件往往会出现气孔，虽然在涂料配制上有很多方法，但是大部分都在强调增加涂料的透气性，希望模样气化后能及时排除气体。然而由于铝合金浇铸温度低，大约在750-800度左右，铝合金液体在充型时热量损失较大，其中有一部分热量是通过涂料向干沙中传送出去的，造成铝合金液体充型能力下降，充型速度较慢，极大地影响了铸件的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以克服以上现有的涂料的不足，具有良好性能的铝合金消失模铸造涂料及其制备方法。

为了达到本发明的目的，发明人经过分析发现，增加涂层厚度虽然能防止热量的损失，但是也不利于消失模模样的气化产物排出，造成铸件孔隙。涂层太薄，气化产物越容易排出，但是铝合金液体冷却加快，也会影响铸件质量，而且涂层太薄，强度降低，容易造成模样变形。

因此消失模模样的厚度，应当在0.2-0.5mm左右，才能解决强度问题，如果能够在该条件下增加涂料的保温性，就能够较好解决上述问题。

因此，本发明采用如下涂料配方。

一种铝合金消失模铸造涂料，由以下组分组成：硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶胶、水玻璃、羧甲基纤维素钠、正辛醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、水。

进一步地，铝合金消失模铸造涂料的各组分的配比为：硅藻土45~55重量份、滑石粉28~33重量份、凹凸棒土4~7重量份、硅溶胶2~4重量份、水玻璃1~3重量份、羧甲基纤维素钠0.3~0.7重量份、正辛醇0.2~0.5重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2~0.5重量份、水75~85重量份。

在本发明的一个实施例中，铝合金消失模铸造涂料的各组分的配比如下：硅藻土45重量份、滑石粉33重量份、凹凸棒土7重量份、硅溶胶2重量份、水玻璃1重量份、羧甲基纤维素钠0.7重量份、正辛醇0.5重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5重量份、水85重量份。

在本发明的另一实施例中，铝合金消失模铸造涂料各组分的配比如下：硅藻土55重量份、滑石粉28重量份、凹凸棒土4重量份、硅溶胶4重量份、水玻璃3重量份、羧甲基纤维素钠0.3重量份、正辛醇0.2重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2重量份、水75重量份。

在本发明的另一实施例中，铝合金消失模铸造涂料各组分的配比如下：硅藻土48重量份、滑石粉31重量份、凹凸棒土6重量份、硅溶胶2重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纤维素钠0.6重量份、正辛醇0.4重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.3重量份、水82重量份。

在本发明的另一实施例中，铝合金消失模铸造涂料各组分的配比如下：硅藻土50重量份、滑石粉30重量份、凹凸棒土5重量份、硅溶胶3重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纤维素钠0.5重量份、正辛醇0.3重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.3重量份、水80重量份。

一种铝合金消失模铸造涂料的制备方法，包含以下步骤：A.将凹凸棒土加水，充分搅拌成浆料；B.将硅溶胶、水玻璃、羧甲基纤维素钠、正辛醇、以及脂肪醇聚氧乙烯醚混合后，加入水，配制成水溶液；C.将硅藻土、滑石粉、以及步骤A制得的所述浆料，加入步骤B制得的所述水溶液中，在不断搅拌下加入水，充分混合。

进一步地，所述步骤A的搅拌方式具体为：以1000rpm以上的转速高速搅拌3小时。

进一步地，所述步骤C的搅拌方式具体为：以1000rpm以上的转速高速搅拌1小时后，保持600rpm以下的转速低速搅拌3小时。

通过使用本发明提供铝合金消失模铸造涂料，加工过程中模样不易变形，铸件表面几乎没有孔隙，铸件质量大大提高。涂料的涂层易于从铸件表面剥离，后续处理简单，节省大量的人工。

具体实施方式

本发明的铝合金消失模铸造涂料，由以下组分组成：硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶胶、水玻璃、羧甲基纤维素钠、正辛醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、水。

下面通过实施例，对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1

按照以下步骤制备铝合金消失模铸造涂料：A.将凹凸棒土7重量份加水55重量份，充分搅拌成浆料；B.将硅溶胶2重量份、水玻璃1重量份、羧甲基纤维素钠0.7重量份、正辛醇0.5重量份、以及脂肪醇聚氧乙烯醚0.5重量份混合后，加入水10重量份，配制成水溶液；C.将硅藻土45重量份、滑石粉33重量份、以及步骤A制得的所述浆料，加入步骤B制得的所述水溶液中，在不断搅拌下加入水20重量份，充分混合后制得涂料。

其中，所述各步骤中加入水的总量为配方中水的配比量，但是在各步骤中分别添加的水的量可根据生产需要自由调节。

实施例2

按照以下步骤制备铝合金消失模铸造涂料：A.将凹凸棒土4重量份加水40重量份，以1000rpm以上的转速高速搅拌3小时成浆料；B.将硅溶胶4重量份、水玻璃3重量份、羧甲基纤维素钠0.3重量份、正辛醇0.2重量份、以及脂肪醇聚氧乙烯醚0.2重量份混合后，加入水10重量份，配制成水溶液；C.将硅藻土55重量份、滑石粉28重量份、以及步骤A制得的所述浆料，加入步骤B制得的所述水溶液中，在不断搅拌下加入水25重量份，充分混合后制得涂料。

其中，考虑到为了使凹凸棒土与水充分混合均匀，优选在步骤A中以1000rpm以上的转速高速搅拌3小时。

实施例3

按照以下步骤制备铝合金消失模铸造涂料：A.将凹凸棒土6重量份加水55重量份，充分搅拌成浆料；B.将硅溶胶2重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纤维素钠0.6重量份、正辛醇0.4重量份、以及脂肪醇聚氧乙烯醚0.3重量份混合后，加入水8重量份，配制成水溶液；C.将硅藻土48重量份、滑石粉31重量份、以及步骤A制得的所述浆料，加入步骤B制得的所述水溶液中，在不断搅拌下加入水19重量份，以1000rpm以上的转速高速搅拌1小时后，保持600rpm以下的转速低速搅拌3小时，充分混合后制得涂料。

其中，为了使涂料各成分混合均匀，并充分排出涂料中卷入的气体，步骤C的搅拌方式优选为：先以1000rpm以上的转速高速搅拌1小时后，再低速搅拌排出卷入涂料中的气体，保持600rpm以下的转速低速搅拌3小时。

实施例4

按照以下步骤制备铝合金消失模铸造涂料：A.将凹凸棒土5重量份加水50重量份，以1000rpm以上的转速高速搅拌3小时成浆料；B.将硅溶胶3重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纤维素钠0.5重量份、正辛醇0.3重量份、以及脂肪醇聚氧乙烯醚0.3重量份混合后，加入水10重量份，配制成水溶液；C.将硅藻土50重量份、滑石粉30重量份、以及步骤A制得的所述浆料，加入步骤B制得的所述水溶液中，在不断搅拌下加入水20重量份，以1000rpm以上的转速高速搅拌1小时后，保持600rpm以下的转速低速搅拌3小时，充分混合后制得涂料。

比较例

将上述实施例1~4的铝合金消失模铸造涂料与市面上普通的铝合金消失模铸造涂料分别进行如下对比实验：

挂涂：消失模模样首先浸入涂料，取出后干燥处理。干燥后再挂1-2层涂料，干燥后放入烘箱内烘干。

浇铸：然后将模型置于沙箱内填上干沙，进行震动紧实，并在沙箱上覆盖塑料薄膜对沙箱内抽真空，浇铸后，消失模气化，金属液填充进去，经冷却后取出铸件。

评价铸件的表面孔隙及涂片剥离效果。

实验结果证明，使用本发明实施例1~4的涂料的铝合金铸件取出后，可以看到表面孔隙几乎没有，铸件没有粘砂现象，大部分涂片也自动从铸件表面剥离，后续处理也大为简化。而使用市面上普通的铝合金消失模铸造涂料后的铝合金铸件表面孔隙较多，涂片不易剥离，后续处理较复杂。

综上所述，采用本发明提供的铝合金消失模铸造涂料，加工过程中模样不易变形，铸件表面几乎没有孔隙，铸件质量大大提高。涂料的涂层易于从铸件表面剥离，后续处理简单，节省大量的人工。

发明已以较佳实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种铝合金消失模铸造涂料，其特征在于，由以下组分组成：硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶胶、水玻璃、羧甲基纤维素钠、正辛醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、水，其中，

所述各组分的配比如下：硅藻土45～55重量份、滑石粉28～33重量份、凹凸棒土4～7重量份、硅溶胶2～4重量份、水玻璃1～3重量份、羧甲基纤维素钠0.3～0.7重量份、正辛醇0.2～0.5重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2～0.5重量份、水75～85重量份。

2.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下：硅藻土45重量份、滑石粉33重量份、凹凸棒土7重量份、硅溶胶2重量份、水玻璃1重量份、羧甲基纤维素钠0.7重量份、正辛醇0.5重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.5重量份、水85重量份。

3.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下：硅藻土55重量份、滑石粉28重量份、凹凸棒土4重量份、硅溶胶4重量份、水玻璃3重量份、羧甲基纤维素钠0.3重量份、正辛醇0.2重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.2重量份、水75重量份。

4.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下：硅藻土48重量份、滑石粉31重量份、凹凸棒土6重量份、硅溶胶2重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纤维素钠0.6重量份、正辛醇0.4重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.3重量份、水82重量份。

5.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造涂料，其特征在于，所述各组分的配比如下：硅藻土50重量份、滑石粉30重量份、凹凸棒土5重量份、硅溶胶3重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纤维素钠0.5重量份、正辛醇0.3重量份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.3重量份、水80重量份。

6.权利要求1所述的铝合金消失模铸造涂料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

A.将凹凸棒土加水，充分搅拌成浆料；

B.将硅溶胶、水玻璃、羧甲基纤维素钠、正辛醇、以及脂肪醇聚氧乙烯醚混合后，加入水，配制成水溶液；

C.将硅藻土、滑石粉、以及步骤A制得的所述浆料，加入步骤B制得的所述水溶液中，在不断搅拌下加入水，充分混合。

7.根据权利要求6所述的铝合金消失模铸造涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤A的搅拌方式具体为：以1000rpm以上的转速高速搅拌3小时。

8.根据权利要求6或7所述的铝合金消失模铸造涂料的制备方法，其特征在于，所述步骤C的搅拌方式具体为：以1000rpm以上的转速高速搅拌1小时后，保持600rpm以下的转速低速搅拌3小时。