CN1037075C - 精密铸造用铸型粉 - Google Patents

Abstract

本发明精密铸造用铸型粉属于耐火铸型材料领域。其化学成分(重量%)为：半水石膏20～24%。β型方石英12.3～29.2%，石英46.71～65.4%，缓凝剂或促凝剂0.05～0.15%，表面活性剂0.01～0.03%，消泡剂0.01～0.05%。采用本发明铸型粉所制成的铸壳不仅具有一定的机械强度和良好的抗裂性能，而且还具有优异的复印性和溃散性，以及良好的铸造工艺性能。主要适用于金属制品的精密铸造，特别适用于金、银首饰等工艺品的精密铸造。

Description

精密铸造用铸型粉

本发明属于耐火铸型材料领域。主要适用于金属制品的精密铸造，特别适用于金、银等首饰及金属工艺美术品的精密铸造。

诸如金银首饰及其它金属工艺美术品之类装饰品的成形，常常采用精密铸造工艺，要求铸壳不但具有对艺术造型的良好复印性，而且要求铸后清砂容易，铸件表面质量光洁。为此，要求由铸型粉所制成的铸壳具有一定的机械强度，良好的浇注成型性、溃散性和抗裂性等。

公开号为CN 1049619A的中国专利申请，提供了一种石膏型转动铸造铝合金模具工艺。该制造工艺中，所采用的铸壳为石膏型，其铸型粉具体的化学成分为：α半水石膏34～53.5％，石英粉35～45％，滑石粉1～5％，碳酸钙0.5～1％，有机物10～15％，加水重量为上述材料总量的45～55％。该石膏型铸型粉所制成的铸壳只适用于铸造铝合金模具，并不能适用于金、银首饰等贵金属的精密铸造。因为该石膏型铸型粉所制成的铸壳在高温焙烧(600～750℃)后，收缩性大，且容易产生内裂纹。另外铸件清砂困难，即溃散性差。

本发明的目的在于提供一种适用于金、银等首饰及金属工艺美术品的精密铸造用铸型粉，用该铸型粉所制成的铸壳其热胀冷缩性适度，机械强度合适和铸造工艺性能优异

针对上述目的，本发明精密铸造用铸型粉采用半水石膏—β型方石英—石英系。其具体的化学成分(重量％)为：

半水石膏20～24％，β型方石英12.3～29.2％，石英46.71～65.4％，缓凝剂或促凝剂0.05～0.15％，表面活性剂0.01～0.03％，消泡剂0.01～0.05％。

上述化学成分的各组份均为粉末状，其粒度为1～100μm。

在上述化学成分中，半水石膏是一种良好的胶凝材料，具有优异的胶凝性能。当加入适量的水后，能逐渐硬化，而且硬化体强度高，且具有膨胀性，所以有良好的复印性。但在铸壳焙烧过程中，它具有较大的收缩性。因此，它的含量应该控制在保证成型性的前提下，尽量减少。本发明采用20～24％较合适。

β型方石英是化学成分中的主体之一，它的主要特点是在升温过程中具有突出的膨胀特性，尤其是在250℃温度下，其膨胀率可达1.4％左右。这一特性正好弥补半水石膏的收缩缺陷。在天然矿产中，天然的β型方石英极少，故通常使用的为人造β型方石英。本发明所采用的β型方石英也是人造的。β型方石英是SiO₂的一种同素异构体。它是由天然石英粉(即α型石英)经高温煅烧后，适当冷却而制取的一种纯白色粉末。其加入量以12.3～29.2％为宜。

化学成分中的石英是天然精制的石英粉，是本发明铸型粉的基本材料之一。其加入量可控制在46.71～65.4％。

加入表面活性剂的目的在于改善铸壳在浇注过程中的流动性，改善铸件表面质量，以0.01～0.03％为宜。

缓凝剂或促凝剂是根据不同铸件的铸壳对铸型粉凝固速度的不同要求而加入的，其加入量控制在0.05～0.15％。

本发明铸型粉的生产方法比较简单。首先按化学成分和粒度要求进行配料后，再装入混料机混合均匀，即成为所需的精密铸造用铸型粉，用该铸型粉加适量水再制成所需的铸壳。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)用该铸型粉所制成的铸壳具有优异的复印性，能够再现原件或铸件所设计的表面细微的花纹和图案，而且铸出的花纹或图案细腻、清晰。所以特别适用于金银首饰等工艺品的铸造。

(2)用该铸型粉所制成的铸壳溃散性好。铸件铸完凝固后，将铸件与铸壳一起放入水中时，坯壳很快溃散，不粘在铸件表面，即清砂容易，大大地提高了生产效率，减轻了工人的劳动强度。

(3)铸型粉所形成的铸壳高温强度高，抗裂性好，保证了铸件的质量

(4)该铸型粉为膨胀型铸型材料，铸件尺寸精度高。

实施例

按照本发明所述的精密铸造用铸型粉的化学成分范围和生产方法，试制了三批铸型粉，其具体的化学成分如表1所示。配料之后，将混合料置于V型粉末混料机进行混料，然后加适量的水制成铸壳，随后对三批铸壳抽样，分别进行了机械强度和物理性能等的测试，测试结果列入表2中。为了对比，将美国同类的Kerr型产品性能也列表2中。

并采用批号3铸型粉制成纯金和纯银首饰铸件的铸壳，在离心铸造机上进行铸造。其结果，铸件全部合格，且清砂容易，铸件表面光洁，花纹细腻清晰，表面质量优异。

    表1  实施例铸型粉的化学成分(重量％)

成分批号	半水石膏	β型方石英	石英	缓凝剂或促凝剂	表面活性剂	消泡剂
							1	22.20	12.30	65.40	柠檬酸0.06	β萘硫酸钠甲醛高缩聚物0.03	单甘酯硅油磷酯0.01
2	23.10	21.80	54.95	硫酸镁0.10	木质素碳酸钙0.02	单甘酯硅油磷酯0.03
							3	23.90	29.20	46.71	冰石膏0.13	木质素碳酸钙0.01	单甘酯硅油磷酯0.05

    表2    实施例铸型粉所制成铸壳的机械强度和物理性能

性能批号	流动性	胶凝性	高温强度MPa	线膨胀率700℃％	复印性	溃散性	裂纹倾向700℃空冷
								1	好	12	0.4	0.7	好	好	不裂
2	好	10	0.4	0.8	好	好	不裂
								3	好	10	0.4	0.9	好	好	不裂
对比例Kerr	好	10	0.3	0.7	好	好	不裂

Claims (1)

1、一种精密铸造用铸型粉，含有半水石膏、石英，其特征在于具体化学成分(重量％)为：

半水石膏20～24％，β型方石英12.3～29.2％，石英46.71～65.4％，缓凝剂或促凝剂0.05～0.15％，表面活性剂0.01～0.03％，消泡剂0.01～0.05％。