CN105945263B - 一种碱性除壳模剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工产品技术领域，特别涉及一种碱性除壳模剂，按重量百分比计，包括以下组分：无机碱20～30％；沉降剂2～4％；稳定剂10～20％；分散剂15～20％；渗透剂10～15％；乳化剂1～3％，余量为水。本发明巧妙地将无机碱、沉降剂、稳定剂、分散剂、渗透剂、乳化剂合理的配比复合形成碱性除壳模剂，通过渗透剂带着分散剂、乳化剂、沉降剂等进入壳模内，使壳模的硅溶胶、锆英砂粉、莫来石粉等的粘力度下降、黏土软化、砂浆析出，降低壳模的强度，可批量化除去壳模，操作便捷，性能稳定，使用周期长。

Description

一种碱性除壳模剂

技术领域

本发明涉及化工产品技术领域，特别涉及一种碱性除壳模剂。

背景技术

在航空精密铸造行业中，往往需要使用钛合金或镍基高温合金这两种材质，在蜡模表面喷涂锆英砂与硅溶胶混合物，并结合氧化铱、莫来石粉、铝钒土或刚玉石粉等交替使用，反覆喷涂10-15层形成壳模，再经真空脱蜡，使壳模变为中空，再进行金属浇铸，冷却，除去壳模得到浇铸成品。由于壳模坚硬无比且有一定厚度，需使用外力破坏壳模才能取出浇铸产品，但是在外力破坏时容易损坏到产品表面，造成产品报废、不良品增多。

目前，市场上仍然使用外力通过冲击钻破坏壳模，对铸造产品造成挤压变形、或是产生裂纹，需要再次修补产品，产量低、效率不高、无法满足批量生产。因此，需要研制药剂以便更高效地去除壳模，为航空产业提供更精密的产品、更完善的生产工艺，十分迫切。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可有效彻底去除壳模、效率高、良品率高、安全，可批量化除壳模的碱性除壳模剂。

本发明为达到上述目的所采用的技术方案是：

一种碱性除壳模剂，按重量百分比计，包括以下组分：

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的沉降剂选自聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的稳定剂选自单乙醇铵、三乙醇铵、柠檬酸钠、EDTA-二钠中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的分散剂选自丙三醇、丙二醇中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的渗透剂选自氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟硼酸钠、氟硅酸钠、氟钛酸钾中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的乳化剂选自三乙醇胺油酸皂、耐强碱表面活性剂中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的耐强碱表面活性剂选自烷基糖苷APG、封端改性异构醇醚中的至少一种。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的碱性除壳模剂的PH值大于或等于13。

作为本发明碱性除壳模剂的改进之一，所述的碱性除壳模剂使用时的温度为105～125℃。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明提供的碱性除壳模剂，对壳模有软化、溶解作用，对钛合金及镍基高温合金无腐蚀作用，成本低、操作简单、挥发小、无气味、污染小、可反复使用，使用后仅仅需多次水洗即可使壳模残砂等脱落干净，使用方便快速，效率高，使产品能批量生产；同时显著提高了良品率，提升了产量、缩短了工时，为航空精密铸造提供了安全高效的处理工艺。该碱性除壳模剂为行业内首次使用，在实际应用中已通过贵州中航工业安吉航空精密铸造的镍基高温合金零件生产测试，脱除壳模后的产品表面干净、完整、无残缺、无裂纹、无腐蚀等瑕疵，市场前景好，为经济发展做出了巨大贡献。

上述是发明技术方案的概述，以下结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。

具体实施方式：

为了使本发明的目的和技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例作详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：本实施例提供的碱性除壳模剂，按重量百分比计，包括以下组分：

本实施例的碱性除壳模剂的PH值为13；

本实施例的碱性除壳模剂使用时的温度可以为105℃。

本实施例的碱性除壳模剂在制备时，按质量比称取各组分，将氢氧化钠、聚丙烯酸钠、单乙醇铵、丙三醇、氟化铵、三乙醇胺油酸皂加入蒸馏水中，搅拌均匀后即得到成品。实验表明，本实施例的碱性除壳模剂存储稳定性高，在5～40℃的室温内可存放至少24个月。

本实施例提供的碱性除壳模剂在实际使用时，无需加水直接100％原液使用，电加热至105-125℃左右可开始密闭浸煮，4-7.5小时后可使壳模软化，壳模表面的硅溶胶、莫来石粉、刚玉石粉等脱落，并使用高压水力清砂将壳模冲洗干净，经多次超声水洗、纯水水洗可使产品残砂等脱落完全，烘干，得到精密铸造产品，使用3-5天或槽液变混时倒槽清底一次，可连续反复使用，使用方便快速，效率高。

本实施例提供的碱性除壳模剂利用渗透剂的软化作用使壳模的硅溶胶、铝钒土及莫来石粉等的粘力度下降、黏土软化溶解析出，同时利用莫来石、刚玉石粉壳模产生细微孔洞，使砂浆等更容易溶解析出，最终使壳模的硬度、强度下降，从而轻微外力即可粉碎壳模。实际应用过程中，碱性除壳模剂经过浸煮后会受到溶解的刚玉石粉等的污染而变混浊，但并不影响除壳模剂的使用效果，浸煮后会溶解出白色沉淀，约使用3-5天后可倒槽清底一次或用滤网捞除沉淀细砂，以保证药水的浸煮效果。

经测试试验得出如下结论：1)碱性除壳模剂可100％原液使用，当加温使用一段时间后原液水位下降、浓度上升，需使用波美比重计测量波美度，添加纯水至标准浓度或补充原液至标准水位；当添加量为开槽一倍时，建议更换新槽。2)碱性除壳模剂的操作温度与脱模时间有重要关系，当温度越高壳模软化时间越短，尤其是刚玉壳模可完全去除，见表一：

表一：碱性除壳模剂使用温度与壳模渗透、软化、脱落时间的关系

实施例2：与实施例1不同的是，本实施例提供的碱性除壳模剂，按重量百分比计，包括以下组分：

本实施例的碱性除壳模剂的PH值为13.5；

本实施例的碱性除壳模剂使用时的温度可以为115℃。

其余同实施例1，这里不再累赘。

实施例3：与实施例1不同的是，本实施例提供的碱性除壳模剂，按重量百分比计，包括以下组分：

本实施例的碱性除壳模剂的PH值为13.2；

本实施例的碱性除壳模剂使用时的温度可以为125℃。

其余同实施例1，这里不再累赘。

实施例4：与实施例1不同的是，一种碱性除壳模剂，按重量百分比计，包括以下组分：

本实施例的碱性除壳模剂的PH值为13.8；

本实施例的碱性除壳模剂使用时的温度可以为118℃。

其余同实施例1，这里不再累赘。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种碱性除壳模剂，其特征在于，按重量百分比计，包括以下组分：

所述的无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；所述的沉降剂选自聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚丙烯酰胺中的至少一种；所述的稳定剂选自单乙醇铵、三乙醇铵、柠檬酸钠、EDTA-二钠中的至少一种；所述的分散剂选自丙三醇、丙二醇中的至少一种；所述的渗透剂选自氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟硼酸钠、氟硅酸钠、氟钛酸钾中的至少一种；所述的乳化剂选自三乙醇胺油酸皂、耐强碱表面活性剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的碱性除壳模剂，其特征在于，所述的耐强碱表面活性剂选自烷基糖苷APG、封端改性异构醇醚中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的碱性除壳模剂，其特征在于，所述的碱性除壳模剂的pH值大于或等于13。

4.根据权利要求1所述的碱性除壳模剂，其特征在于，所述的碱性除壳模剂使用时的温度为105～125℃。