CN108997761A - 一种熔模精密铸造用松香基模料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种熔模精密铸造用松香基模料及其制备方法，该松香基模料主要由下列重量份数的原料制备而成：7～9份松香，43～51份聚合松香，27～30份石蜡，9～11份微晶蜡，2～5份高压聚乙烯，1～4份乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)。其制备方法为：在加热的条件下，将各种原料混合搅拌均匀成透明的液体，经过滤后冷却得到。本发明公开的松香基模料流动性和成型性好，热膨胀系数小且稳定，有一定的强度和表面硬度，不与涂料粘结剂起化学作用，涂挂性好，焊接性能好，具有良好的综合性能。

Description

一种熔模精密铸造用松香基模料及其制备方法
技术领域
本发明涉及熔模精密铸造生产所用易熔模用模蜡料，具体地涉及一种熔模精密铸造用松香基模料及其制备方法。
背景技术
熔模精密铸造是一种近净形的液态金属成型工艺。其工艺步骤是用蜡质材料制作出所要铸成器物的模样，在模样上焊接浇注系统制备好蜡模，然后在蜡模表面重复浸涂上数层耐火涂料，并经逐层撒沙、干燥和硬化后，用蒸汽和热水等加热方法将其中的熔模熔去进行脱模，蜡模全部熔化流失，只剩型壳，再从浇注口灌入金属液，冷却后去除耐火涂料型壳，就得到所需的金属铸件。
由于用这种方法所得到铸件的尺寸精确、棱角清晰、表面光滑、接近于零挂件的最终形态，因而是一种近净形铸造工艺方法，故又称为精密铸造。
熔模精密铸造在工业生产中的应用非常广泛。它不仅适用于各种类型各种合金的铸造，而且生产出的铸件尺寸精密、表面质量比其它铸造方法要高，甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件，均可采用熔模铸造。
熔模精密铸造生产中，蜡模是用来形成铸件型腔的模样，要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件，首先蜡模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。而蜡模制造过程中影响蜡模尺寸精度的因素比较复杂，工艺参数较多，所以蜡模尺寸精度变化范围比较大。此外，蜡模本身的性能还应尽可能使随后的制壳等工序简单易行。为得到高质量的蜡模，除了应有好的压型(压制蜡模的模具)外，还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。
随着熔模精密铸造技术不断发展，各种精铸件的技术标准越来越严，所以对模料的技术要求和性能也越来越高。目前，熔模铸造精铸件向着整体化、薄壁化和大型化的发展，蜡模的压制和压型的设计遇到了新的挑战，要求模料收缩率小、尺寸稳定性好、流动性好、抗弯曲强度高、硬度高、表面光滑且具有润湿性使得耐火材料易于粘附在模型表面。
发明内容
发明目的：因为无余量精铸件叶片是飞机发动机和燃气轮机中的关键部件之一，所以模料是提高精铸件表面质量和铸件尺寸稳定性的重中之重。基于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种表面光洁度好，尺寸精度高，理化性能优异，温度依赖性小的熔模精密铸造用松香基模料及其制备方法。
技术方案：为了实现上述目的，本发明公开了一种熔模精密铸造用松香基模料，其主要由以下重量份的原料组成：
7～9份松香，43～51份聚合松香，27～30份石蜡，9～11份微晶蜡，2～5份高压聚乙烯，1～4份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。
优选，所述松香为一级松香，聚合松香为140#聚合松香，石蜡为60#石蜡，微晶蜡为85#微晶蜡。
进一步优选，所述熔模精密铸造用松香基模料主要由以下重量份比例的组分所制成：
7份一级松香，43份140#聚合松香，27份60#石蜡，9份85#微晶蜡，2份高压聚乙烯，1份EVA。
作为另一种优选，所述熔模精密铸造用松香基模料主要由以下重量份比例的组分所制成：
9份一级松香，51份140#聚合松香，30份60#石蜡，11份85#微晶蜡，5份高压聚乙烯，4份EVA。
本发明还提供了所述熔模精密铸造用松香基模料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按比例称取松香、聚合松香、石蜡、微晶蜡、高压聚乙烯和EVA；
(2)在化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10；
(4)在模料完全熔化前，通入压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌后停电，待模料温度降到180℃-200℃时，将模料过滤，即得。
步骤(4)中所述模料完全熔化前，即模料熔化90％左右时。
步骤(5)中所述搅拌的时间为25-35分钟，过滤采用150#-200#筛子进行过滤。
技术效果：相对于现有技术，本发明公开的松香基模料流动性和成型性好，热膨胀系数小且稳定，有一定的强度和表面硬度，不与涂料粘结剂起化学作用，涂挂性好，焊接性能好，具有良好的综合性能。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。而本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体试验结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所描述的本发明,下面结合实施例对本发明作更进一步说明。
实施例1：
(1)按比例称取一级松香7份、140#聚合松香51份、60#石蜡27份、微晶蜡10份、高压聚乙烯3份和EVA 2份；
(2)在不锈钢化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10左右；
(4)当模料熔化90％左右时，插入压缩空气管通入少量压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌30分钟后停电，待模料温度降到180℃-200℃时用150#-200#筛子将模料过滤到洁净的不锈钢盘内，蜡锭待用。
模料性能：熔滴点94℃，线收缩0.5％，抗弯强度4.5MPa。
实施例2：
(1)按比例称取一级松香9份、140#聚合松香43份、60#石蜡30份、微晶蜡9份、高压聚乙烯2份和EVA 3份；
(2)在不锈钢化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10左右；
(4)当模料熔化90％左右时，插入压缩空气管通入少量压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌30分钟后停电，待模料温度降到180℃-200℃时用150#-200#筛子将模料过滤到洁净的不锈钢盘内，蜡锭待用。
模料性能：熔滴点89℃，线收缩0.75％，抗弯强度3.4MPa。
实施例3：
(1)按比例称取一级松香8份、140#聚合松香48份、60#石蜡28份、微晶蜡11份、高压聚乙烯4份和EVA 1份；
(2)在不锈钢化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10左右；
(4)当模料熔化90％左右时，插入压缩空气管通入少量压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌30分钟后停电，待模料温度降到180℃-200℃时用150#-200#筛子将模料过滤到洁净的不锈钢盘内，蜡锭待用。
模料性能：熔滴点91℃，线收缩0.62％，抗弯强度3.7MPa。
实施例4：
(1)按比例称取一级松香8份、140#聚合松香45份、60#石蜡27份、微晶蜡9份、高压聚乙烯5份和EVA 4份；
(2)在不锈钢化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10左右；
(4)当模料熔化90％左右时，插入压缩空气管通入少量压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌30分钟后停电，待模料温度降到180℃-200℃时用150#-200#筛子将模料过滤到洁净的不锈钢盘内，蜡锭待用。
模料性能：熔滴点91℃，线收缩0.77％，抗弯强度4.1MPa。
实施例5：
(1)按比例称取一级松香7份、140#聚合松香43份、60#石蜡27份、微晶蜡9份、高压聚乙烯2份和EVA 1份；
(2)在不锈钢化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10左右；
(4)当模料熔化90％左右时，插入压缩空气管通入少量压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌25分钟后停电，待模料温度降到180℃-200℃时用150#-200#筛子将模料过滤到洁净的不锈钢盘内，蜡锭待用。
模料性能：熔滴点88℃，线收缩0.65％，抗弯强度3.3MPa。
实施例6：
(1)按比例称取一级松香9份、140#聚合松香51份、60#石蜡30份、微晶蜡11份、高压聚乙烯5份和EVA 4份；
(2)在不锈钢化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10左右；
(4)当模料熔化90％左右时，插入压缩空气管通入少量压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌35分钟后停电，待模料温度降到180℃-200℃时用150#-200#筛子将模料过滤到洁净的不锈钢盘内，蜡锭待用。
模料性能：熔滴点92℃，线收缩0.7％，抗弯强度4.2MPa。

Claims (7)

1.一种熔模精密铸造用松香基模料，其特征在于，其主要由下列重量份数的原料制备而成：
7～9份松香，43～51份聚合松香，27～30份石蜡，9～11份微晶蜡，2～5份高压聚乙烯，1～4份乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)。
2.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用松香基模料，其特征在于，所述松香为一级松香，聚合松香为140#聚合松香，石蜡为60#石蜡，微晶蜡为85#微晶蜡。
3.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用松香基模料，其特征在于，其主要是由下列重量份数的原料制备而成：7份一级松香，43份140#聚合松香，27份60#石蜡，9份85#微晶蜡，2份高压聚乙烯，1份EVA。
4.根据权利要求1所述的熔模精密铸造用松香基模料，其特征在于，其主要是由下列重量份数的原料制备而成：9份一级松香，51份140#聚合松香，30份60#石蜡，11份85#微晶蜡，5份高压聚乙烯，4份EVA。
5.权利要求1-4任一项所述熔模精密铸造用松香基模料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按比例称取松香、聚合松香、石蜡、微晶蜡、高压聚乙烯和EVA；
(2)在化蜡锅内依次装入高压聚乙烯-EVA-微晶蜡-聚合松香-松香，送电融化；
(3)随着模料熔化下沉，逐渐加入石蜡，使模料的高度始终保持化蜡锅高度的(7-8)/10；
(4)在模料完全熔化前，通入压缩空气，加速高压聚乙烯和EVA的溶解，排除聚合松香产生的气泡；
(5)当液体表面气泡基本排除及高压聚乙烯、EVA全部溶化时，再进行搅拌后停电，待模料温度降到180℃-200℃时，将模料过滤，即得。
6.根据权利要求5所述的熔模精密铸造用松香基模料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述模料完全熔化前，即模料熔化90％左右时。
7.根据权利要求5所述的熔模精密铸造用松香基模料的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述搅拌的时间为25-35分钟，过滤采用150#-200#筛子进行过滤。
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