CN107457351B

CN107457351B - 一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法

Info

Publication number: CN107457351B
Application number: CN201710653552.6A
Authority: CN
Inventors: 张友寿; 夏露; 黄晋; 刘栋; 李四年
Original assignee: Hubei University of Technology
Current assignee: Baoding Baomeng New Material Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2017-08-02
Publication date: 2019-06-11
Anticipated expiration: 2037-08-02
Also published as: CN107457351A

Abstract

本发明公开了一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法。涂料中组分质量百分比组成：石英粉27～42％、叶蜡石粉23～32％、滑石粉26～36％、钠基膨润土4.5～5.5％、羧甲基纤维素钠(CMC)0.36～0.46％、聚乙烯醇(PVA)0.67～0.92％、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)0.67～0.93％、磷酸二氢铝粉1.7～2.7％。将所有原料加入搅拌机中，充分搅拌即成粉料成品。配制的涂料具有以下优点：高温下具有较好的透气性，铸件在铸造过程中表面质量好，内部紧密性好；涂料组分全部为粉状原料，易于包装和运输，可长时间存储；使用简单，溶解水中添加一定量的表面活性剂和消泡剂，搅拌均匀即可使用。

Description

一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法

技术领域

本发明涉及有色金属铸造辅助材料的制备及应用的领域，具体涉及一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法。

背景技术

消失模铸造用涂料涂挂在泡沫塑料模型表面，起着隔离砂型与金属液的作用。铝合金消失模铸造的铸件可热处理且可以铸造高强度铝合金材质，其强度皆高于压铸、重铸、脱腊及砂铸。铝合金消失模铸造被喻为21世纪最环保铸造技术，在铸造技术中是最节能的铸造法，较低的CO₂的产生，避免温室效应的产生。

目前，铸铝件使用的涂料多与铸铁件通用，而铝合金不同于钢铁材料，其熔点低、凝固快、模型气化能力差，因而导致铸铁件涂料在使用中存在触变性、抗流淌性、吸着性和透气性差的问题，致使铸铝件表面不平整，内部致密性差，产生针孔缺陷。

经检索发现，消失模铸铝专用涂料较少，大部分为液体涂料，其中大多选用糖浆、纸浆、建筑乳液或白乳胶作为粘接剂，这种涂料的缺点在于透气性差，干燥后强度低。而少部分涂料为粉末涂料，如专利CN 103008532A公开了一种消失模铝合金的专用涂料及其制造方法，专用涂料含有：40～70％的铝硅酸盐、5～25％的云母粉、5～20％的滑石粉、0.1～0.3％的工业食盐、1.5～3％的乳胶粉、1～1.5％的人造淀粉、1.5～3％的陶土、0.3～0.8％的羟乙基纤维素、1～3％的凹凸棒土、0.2～0.8％的碳酸钠和0.2～0.5％的苯甲酸钠。加入上述成分总质量40～50％的水搅拌后方可使用。此涂料虽为粉末涂料，但仍有缺陷，由于有乳胶粉的存在，吸潮后易结块，不能长期存放，同时采用的是为粒度较低的滑石粉，其透气性差，烧结能力不足。

发明内容

本发明针对上述技术中的不足，提供一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法，该方法制得的涂料为粉状不易结块，可长期存放，具有良好的透气性、保温性和良好的烧结结壳和从铸件上脱落的能力。

本发明提供的技术方案如下。

一种铝合金消失模铸造用粉末涂料，各组分质量百分比组成：

进一步，石英粉粒度为100～200目，叶蜡石粉粒度为350～400目，滑石粉粒度为350～400目，聚乙烯醇粒度为600目以上，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)粒度为1000目以上。

其中，人造石英粉、叶蜡石粉、滑石粉为耐火骨料，钠基膨润土为悬浮剂，CMC、PVA为粘接剂、PVB为提高透气性而用。PVA还具有一定的表面活性作用，在高温下能烧失产生气体以改善涂层透气性。极细粒度的PVB在高温燃烧分解亦能逸出的气体使吸收熔化的模型材料形成气道。磷酸二氢铝为粉料，方便配料，且易溶于水，高温时具有较好的强度，还具有一定的杀菌作用，配好的水基涂料不容易腐败变质。

石英粉太细影响透气性，其他粉料较细对提高铸件光洁度有利。聚乙烯醇粒度细更容易溶解，聚乙烯醇缩丁醛不溶于水，其粒度细则可更均匀分散已达到提高涂料透气性的目的。

一种铝合金消失模铸造用粉末涂料的使用方法，包括以下步骤：

(1)称取100份(质量份，下同)上述铝合金消失模铸造用粉末涂料加入搅拌机；

(2)称取0.4份的表面活性剂加入40份水中，搅拌1分钟得表面活性剂溶液；

(3)将上述表面活性剂溶液加入搅拌机，搅拌1小时至涂料成膏状；

(4)将30份水加入搅拌机，搅拌0.5小时；

(5)将0.8份消泡剂加入搅拌机，慢速搅拌5分钟。

本发明的有益效果：

1、高温下具有较好的透气性，铸件在铸造过程中表面质量好，内部紧密性好；

2、涂料组分全部为粉状原料，易于包装和运输，可长时间存储；

3、使用简单，溶解水中添加一定量的表面活性剂和消泡剂，搅拌均匀即可使用。

4、涂料的烧结脱壳性非常好，铸件不粘砂。

附图说明

图1为使用实施例1涂料浇注铝合金的效果图。

具体实施方式

下面描述本发明的几个实施例，本发明的内容完全不限于此。

粉末涂料的制备：

实施例1

将100目石英粉36公斤、350目叶蜡石粉27公斤、350目滑石粉28公斤、钠基膨润土4.7公斤、羧甲基纤维素钠0.46公斤、800目聚乙烯醇0.87公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.87公斤、磷酸二氢铝2.1公斤加入搅拌机内搅拌12分钟，出料包装。

实施例2

将200目石英粉32公斤、400目叶蜡石粉32公斤、400目滑石粉26公斤、钠基膨润土5.5公斤、羧甲基纤维素钠0.36公斤、800目聚乙烯醇0.72公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.72公斤、磷酸二氢铝2.7公斤加入搅拌机内搅拌11分钟，出料包装。

实施例3

将150目石英粉42公斤、360目叶蜡石粉23公斤、360目滑石粉27公斤、钠基膨润土4.5公斤、羧甲基纤维素钠0.46公斤、800目聚乙烯醇0.67公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.67公斤、磷酸二氢铝1.7公斤加入搅拌机内搅拌15分钟，出料包装。

实施例4

将180目石英粉27公斤，400目叶蜡石粉27公斤，400目滑石粉36公斤、钠基膨润土5.4公斤、羧甲基纤维素钠0.45公斤、800目聚乙烯醇0.92公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.93公斤、磷酸二氢铝2.3公斤加入搅拌机内搅拌13分钟，出料包装。

粉末涂料的使用：

(1)称取100公斤粉末涂料加入搅拌机；

(2)称取0.4公斤的表面活性剂加入40公斤水中，搅拌1分钟得表面活性剂溶液；

(4)将30公斤水加入搅拌机，搅拌0.5小时；

(5)将0.8公斤消泡剂加入搅拌机，慢速搅拌5分钟即可使用。

其中，实施例1～4所使用的的表面活性剂和消泡剂如下表所示：

图1示出了使用实施例1的涂料浇注的铝合金小工艺件。浇注条件：模样埋覆在散砂中，重力浇注，无负压，模样熔化后靠砂粒间隙自行排出气体。从图中可见该铝合金小工艺件非常好地复制了模样的表面，没有气孔，表面光洁、表面质量较好。因此使用本发明涂料的泡沫塑料模进行浇注，只要模样表面足够光洁，就能完全复制到铸件上，保证铸件的表面具有较好的光洁度以及较好的表面质量。

Claims

1.一种铝合金消失模铸造用粉末涂料，其特征在于，组分质量百分比组成：

2.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造用粉末涂料，其特征在于：所述石英粉粒度为100～200目，所述叶蜡石粉粒度为350～400目，滑石粉粒度为350～400目，聚乙烯醇粒度为600目以上，聚乙烯醇缩丁醛粒度为1000目以上。

3.一种铝合金消失模铸造用粉末涂料的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取100份(质量份，下同)权利要求1所述的铝合金消失模铸造用粉末涂料加入搅拌机；

(4)将30份水加入搅拌机，搅拌0.5小时；

(5)将0.8份消泡剂加入搅拌机，慢速搅拌5分钟。

4.按照权利要求3所述的方法，步骤(2)中的表面活性剂选自JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的一种或两种。

5.按照权利要求3所述的方法，步骤(5)中的消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。