CN108115089A - 一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，具体制备过程为：将低温石蜡倒入压蜡机的熔蜡装置中，加热后向熔蜡装置中加入硬脂酸、表面活性剂、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，高速搅拌混合均匀，得到复合蜡料；将复合蜡料通过压蜡机注入压蜡模具中，进行施压，然后进行脱模，得到蜡模。本发明在蜡模制备过程中加入表面活性剂可以改变介质之间的张力和渗透性，使得纳米二氧化钛和纳米二氧化硅能够很好的与石蜡结合，进而提高蜡模的强度。

Description

一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺
技术领域
本发明属于精密铸件生产领域，涉及一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺。
背景技术
精密铸件的制备需要经过注模、涂布涂料、黏连石英砂、脱蜡、烤制等程序，在蜡模的制备过程中，蜡模的强度和表面平滑度对后期的脱模和涂布涂料有至关重要的影响，同时在图不涂料的过程中涂料与蜡模之间的粘结力和涂料与石英砂之间的粘结力的大小影响脱蜡后型壳内部的涂料转印效率和品质，进而影响最终精密铸件的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，该工艺在蜡模制备过程中加入表面活性剂可以改变介质之间的张力和渗透性，使得纳米二氧化钛和纳米二氧化硅能够很好的与石蜡结合，进而提高蜡模的强度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，具体制备过程为：
(1)制备复合蜡料：将低温石蜡倒入压蜡机的熔蜡装置中，加热至100-110℃保温5-7h后，向熔蜡装置中加入硬脂酸、表面活性剂、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，在100℃下高速搅拌混合均匀，然后保温10-12h，得到复合蜡料，其中复合蜡料中各组分的重量份数为：低温石蜡130-150份、硬脂酸23-37份、表面活性剂4-8份、纳米二氧化钛2-7份、纳米二氧化硅8-13份；
(2)制备蜡模：将复合蜡料通过压蜡机注入压蜡模具中，在2.7-3.4MPa的压力下保压15-30s，然后进行脱模，脱模后的自然冷却至室温得到复合蜡模；
(3)制备模型：向复合蜡模的表面涂布一层自硬涂料，待涂料凝固后将蜡模放入防火涂料中，慢慢转动蜡模，使蜡模的表面粘附一层涂料，在涂料不滴下时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化后干燥，干燥后的蜡模再放入粘结涂料中，使涂料包覆在蜡模表面，直到涂料不下滴时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化干燥后得到模型；
(4)制备型壳：将模型放入红外脱蜡炉中，在85-95℃下进行红外加热脱蜡，然后将脱蜡后的型壳放入二甲苯溶液中，在35-46℃下浸泡2-3h，进一步除去型壳内部的蜡料，得到型壳。
所述步骤3中的自硬涂料包括如下重量份的各组分：水玻璃22-34份、三氧化二铝75-83份、表面活性剂1.2-2.4份、水18-24份；
所述步骤3中粘结涂料包括如下重量份的各组分：糊化淀粉60-82份、丙烯酸树脂50-60份、尿素5-10份、纳米二氧化钛3-7份、表面活性剂1-3份、乳化剂1.2-1.9份、消泡剂2-6份、丁酮30-45份；
所述粘结涂料的制备过程为：将丙烯酸树脂、糊化淀粉和丁酮在高速搅拌机中搅拌混合20-30min，然后加入尿素、纳米二氧化钛、表面活性剂和乳化剂，搅拌混合均匀后加入消泡剂搅拌10-15min，得到粘结涂料；
所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，乳化剂为OP-10。
本发明的有益效果：
本发明的在蜡模制备过程中加入表面活性剂可以改变介质之间的张力和渗透性，使得纳米二氧化钛和纳米二氧化硅能够很好的与石蜡结合，进而提高蜡模的强度。
本发明在蜡模的表面先粘附一层自硬涂料，可以使蜡模与型壳脱蜡时，涂料可以快速转移至型壳壳内，然后又在蜡模表面涂布一层耐火涂料，提高型壳的耐火性，在涂料上撒上石英砂后进行硬化，硬化后再粘附一层粘结涂料，在粘结涂料表面粘结一层石英砂，可以提高型壳的强度和相互之间的粘结力。
具体实施方式
实施例1：
一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，具体制备过程为：
(1)制备复合蜡料：将低温石蜡倒入压蜡机的熔蜡装置中，加热至100-110℃保温5-7h后，向熔蜡装置中加入硬脂酸、表面活性剂、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，在100℃下高速搅拌混合均匀，然后保温10-12h，得到复合蜡料，其中复合蜡料中各组分的重量份数为：低温石蜡13kg份、硬脂酸2.3kg、表面活性剂0.4kg、纳米二氧化钛0.2kg、纳米二氧化硅0.8kg；
(2)制备蜡模：将复合蜡料通过压蜡机注入压蜡模具中，在2.7-3.4MPa的压力下保压15-30s，然后进行脱模，脱模后的自然冷却至室温得到复合蜡模；
(3)制备模型：向复合蜡模的表面涂布一层自硬涂料，待涂料凝固后将蜡模放入防火涂料中，慢慢转动蜡模，使蜡模的表面粘附一层涂料，在涂料不滴下时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化后干燥，干燥后的蜡模再放入粘结涂料中，使涂料包覆在蜡模表面，直到涂料不下滴时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化干燥后得到模型；其中自硬涂料包括如下重量份的各组分：水玻璃2.2kg、三氧化二铝7.5kg份、表面活性剂0.12kg、水1.8kg；粘结涂料包括如下重量份的各组分：糊化淀粉6kg份、丙烯酸树脂5kg、尿素0.5kg、纳米二氧化钛0.3kg、十二烷基苯磺酸钠0.1kg、OP-100.12kg份、消泡剂0.2kg、丁酮3kg；述粘结涂料的制备过程为：将丙烯酸树脂、糊化淀粉和丁酮在高速搅拌机中搅拌混合20-30min，然后加入尿素、纳米二氧化钛、十二烷基苯磺酸钠和OP-10，搅拌混合均匀后加入消泡剂搅拌10-15min，得到粘结涂料；
(4)制备型壳：将模型放入红外脱蜡炉中，在85-95℃下进行红外加热脱蜡，然后将脱蜡后的型壳放入二甲苯溶液中，在35-46℃下浸泡2-3h，进一步除去型壳内部的蜡料，得到型壳。
实施例2：
一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，具体制备过程为：
(1)制备复合蜡料：将低温石蜡倒入压蜡机的熔蜡装置中，加热至100-110℃保温5-7h后，向熔蜡装置中加入硬脂酸、表面活性剂、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，在100℃下高速搅拌混合均匀，然后保温10-12h，得到复合蜡料，其中复合蜡料中各组分的重量份数为：低温石蜡14kg、硬脂酸2.6kg份、表面活性剂0.6kg、纳米二氧化钛0.6kg、纳米二氧化硅1kg；
(2)制备蜡模：将复合蜡料通过压蜡机注入压蜡模具中，在2.7-3.4MPa的压力下保压15-30s，然后进行脱模，脱模后的自然冷却至室温得到复合蜡模；
(3)制备模型：向复合蜡模的表面涂布一层自硬涂料，待涂料凝固后将蜡模放入防火涂料中，慢慢转动蜡模，使蜡模的表面粘附一层涂料，在涂料不滴下时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化后干燥，干燥后的蜡模再放入粘结涂料中，使涂料包覆在蜡模表面，直到涂料不下滴时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化干燥后得到模型；其中自硬涂料包括如下重量份的各组分：水玻璃2.7kg、三氧化二铝8kg、表面活性剂0.2kg、水2kg份；粘结涂料包括如下重量份的各组分：糊化淀粉7.6kg份、丙烯酸树脂5.6kg份、尿素0.8kg、纳米二氧化钛0.5kg、十二烷基苯磺酸钠0.2kg、OP-100.16kg份、消泡剂0.4kg、丁酮4kg；述粘结涂料的制备过程为：将丙烯酸树脂、糊化淀粉和丁酮在高速搅拌机中搅拌混合20-30min，然后加入尿素、纳米二氧化钛、十二烷基苯磺酸钠和OP-10，搅拌混合均匀后加入消泡剂搅拌10-15min，得到粘结涂料；
(4)制备型壳：将模型放入红外脱蜡炉中，在85-95℃下进行红外加热脱蜡，然后将脱蜡后的型壳放入二甲苯溶液中，在35-46℃下浸泡2-3h，进一步除去型壳内部的蜡料，得到型壳。
实施例3：
一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，具体制备过程为：
(1)制备复合蜡料：将低温石蜡倒入压蜡机的熔蜡装置中，加热至100-110℃保温5-7h后，向熔蜡装置中加入硬脂酸、表面活性剂、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，在100℃下高速搅拌混合均匀，然后保温10-12h，得到复合蜡料，其中复合蜡料中各组分的重量份数为：低温石蜡15kg、硬脂酸3.7kg份、表面活性剂0.8kg、纳米二氧化钛0.7kg、纳米二氧化硅1.3kg；
(2)制备蜡模：将复合蜡料通过压蜡机注入压蜡模具中，在2.7-3.4MPa的压力下保压15-30s，然后进行脱模，脱模后的自然冷却至室温得到复合蜡模；
(3)制备模型：向复合蜡模的表面涂布一层自硬涂料，待涂料凝固后将蜡模放入防火涂料中，慢慢转动蜡模，使蜡模的表面粘附一层涂料，在涂料不滴下时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化后干燥，干燥后的蜡模再放入粘结涂料中，使涂料包覆在蜡模表面，直到涂料不下滴时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化干燥后得到模型；其中自硬涂料包括如下重量份的各组分：水玻璃3.4kg、三氧化二铝8.3kg、表面活性剂0.24kg、水2.4kg；粘结涂料包括如下重量份的各组分：糊化淀粉8.2kg、丙烯酸树脂6kg份、尿素1kg、纳米二氧化钛0.7kg、十二烷基苯磺酸钠0.3kg、OP-100.19kg份、消泡剂0.6kg、丁酮0.45kg；述粘结涂料的制备过程为：将丙烯酸树脂、糊化淀粉和丁酮在高速搅拌机中搅拌混合20-30min，然后加入尿素、纳米二氧化钛、十二烷基苯磺酸钠和OP-10，搅拌混合均匀后加入消泡剂搅拌10-15min，得到粘结涂料；
(4)制备型壳：将模型放入红外脱蜡炉中，在85-95℃下进行红外加热脱蜡，然后将脱蜡后的型壳放入二甲苯溶液中，在35-46℃下浸泡2-3h，进一步除去型壳内部的蜡料，得到型壳。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，其特征在于，具体制备过程为：
(1)制备复合蜡料：将低温石蜡倒入压蜡机的熔蜡装置中，加热至100-110℃保温5-7h后，向熔蜡装置中加入硬脂酸、表面活性剂、纳米二氧化钛和纳米二氧化硅，在100℃下高速搅拌混合均匀，然后保温10-12h，得到复合蜡料；
(2)制备蜡模：将复合蜡料通过压蜡机注入压蜡模具中，在2.7-3.4MPa的压力下保压15-30s，然后进行脱模，脱模后的自然冷却至室温得到复合蜡模；
(3)制备模型：向复合蜡模的表面涂布一层自硬涂料，待涂料凝固后将蜡模放入防火涂料中，慢慢转动蜡模，使蜡模的表面粘附一层涂料，在涂料不滴下时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化后干燥，干燥后的蜡模再放入粘结涂料中，使涂料包覆在蜡模表面，直到涂料不下滴时在蜡模表面撒一层石英砂，然后放入硬化剂中硬化干燥后得到模型；
(4)制备型壳：将模型放入红外脱蜡炉中，在85-95℃下进行红外加热脱蜡，然后将脱蜡后的型壳放入二甲苯溶液中，在35-46℃下浸泡2-3h，进一步除去型壳内部的蜡料，得到型壳。
2.根据权利要求1所述的一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，其特征在于，所述步骤1中复合蜡料中各组分的重量份数为：低温石蜡130-150份、硬脂酸23-37份、表面活性剂4-8份、纳米二氧化钛2-7份、纳米二氧化硅8-13份。
3.根据权利要求1所述的一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，其特征在于，所述步骤3中的自硬涂料包括如下重量份的各组分：水玻璃22-34份、三氧化二铝75-83份、表面活性剂1.2-2.4份、水18-24份。
4.根据权利要求1所述的一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，其特征在于，所述步骤3中粘结涂料包括如下重量份的各组分：糊化淀粉60-82份、丙烯酸树脂50-60份、尿素5-10份、纳米二氧化钛3-7份、表面活性剂1-3份、乳化剂1.2-1.9份、消泡剂2-6份、丁酮30-45份。
5.根据权利要求4所述的一种基于复合蜡模的熔模齿轮座型壳制备工艺，其特征在于，所述粘结涂料的制备过程为：将丙烯酸树脂、糊化淀粉和丁酮在高速搅拌机中搅拌混合20-30min，然后加入尿素、纳米二氧化钛、表面活性剂和乳化剂，搅拌混合均匀后加入消泡剂搅拌10-15min，得到粘结涂料。
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