CN110205092A - 一种熔模铸造用修补蜡及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种熔模铸造用修补蜡，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏65％～87％，树脂5％～28％，高分子材料3％～10％。本发明以蜡膏为主体材料，添加树脂及高分子材料增加初粘性和持粘性，制得的修补蜡表面硬度适中，柔韧性及粘附性能良好，施工性能良好，不需要加热熔化，将修补蜡直接涂抹于熔模铸造蜡模型表面的气孔、凹陷或裂痕等表面缺陷上，能粘附于多种不同厂家和牌号的熔模铸造蜡模型表面上，修补的部位表面光洁度高，耐剐蹭，具有广泛的适用性。

Description

一种熔模铸造用修补蜡及其制备方法
技术领域
本发明涉及工业蜡技术领域，尤其涉及一种熔模铸造用修补蜡及其制备方法。
背景技术
熔模铸造又称为失蜡铸造，熔模铸造的历史可以追溯到4000年以前，最早起源于埃及、中国和印度，在我国的出土文物中发现在公元前2500年以前，我们的祖先就能用熔模铸造的方式生产各种铜器皿、钟鼎及艺术品。现代熔模铸造工艺是在20世纪初期开始形成，最初用于制牙及珠宝饰业。第二次世界大战期间，由于国防、航空工业发展的需要，英、美等国首先采用熔模铸造方法，生产喷气涡轮发动机叶片等形状复杂、尺寸精确、表面质量要求很高且不易机械加工的铸件。我国20世纪90年代，台湾等先进的精铸工艺和设备，以合资和独资的形式开始进入大陆，使熔模精密铸造业进入飞速发展时期，在此期间大量的民营企业相继涌现，生产商业精铸件，如不锈钢高尔夫球头、管阀接头、五金件、和一般机器零部件；由于我国航空、航天工业的快速发展，国有的军工企业生产高端的航空发动机及燃气轮机用精铸件，如航空发动机叶片、涡轮叶片、飞机构件、汽轮机叶片、增压器叶轮等产品。
在熔模铸造领域，要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件，首先要压制出尺寸精度和表面光洁度高的熔模铸造用蜡模型。射蜡机压制的蜡模型表面可能有气孔、凹陷，在蜡模型储运过程中，蜡模型发生磕碰导致表面破损或裂纹等表面缺陷，需要对蜡模型的表面缺陷进行修补，完善，以达到合格的蜡模型，进入熔模铸造的下一道工序。通过熔模铸造用修补蜡对蜡模型表面缺陷的修补和完善，可以降低蜡模型的报废率，从而提高最终铸件的成品率。修补蜡作为熔模精密铸造领域必不可少的配套产品之一，发挥了重要作用。
如CN 101637801一种精密铸造蜡模修补蜡的制作方法，公开了一种精密铸造蜡模修补蜡的制作方法，其特征在于它是由下列重量百分比的原料制成：白凡士林占50～70％，蜡占30～50％，经混合加热制成，所述的蜡为与所要修补的蜡模的蜡料相同的精密铸造用蜡。因为市面上精密铸造用蜡的生产厂家和牌号较多，质量参差不齐，用户自己调配的修补蜡，质量也参差不齐。
中国专利CN 103433424，公开了一种修补蜡，按照重量百分比计算，其主要原料包括：树脂22％～30％、石蜡25％～40％、微晶蜡8％～16％、凡士林15％～25％、EVA4％～14％，该发明的修补蜡与蜡模材料不发生反应。同时，用户可通过改变原料配比来调节其各项性能，以满足实际需要对性能的要求。该发明的修补蜡组成较复杂，用户自己调配修补蜡，影响因子较多，质量难以稳定，且调配、测试需要耗费大量的人力、物力和财力。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种熔模铸造用修补蜡，表面硬度适中，柔韧性及粘附性能良好，将修补蜡直接涂抹于熔模铸造蜡模型表面的气孔、凹陷或裂痕等表面缺陷上，能粘附于多种不同厂家和牌号的熔模铸造蜡模型表面上，修补的部位表面光洁度高，耐剐蹭，具有广泛的适用性。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是，一种熔模铸造用修补蜡，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏65％～87％，树脂5％～28％，高分子材料3％～10％；
优选的，所述蜡膏中的异构烷烃含量为70％-90％。
优选的，所述树脂选自脂肪族石油树脂、氢化脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、氢化芳香族石油树脂、脂肪族/芳香族共聚石油树脂、氢化脂肪族/芳香族共聚石油树脂、松香树脂及其衍生物、酚醛树脂及其衍生物的一种或几种。
优选的，所述高分子材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、无规聚丙烯、聚烯烃中的一种或几种以任意比例的混合。
优选的，所述高分子材料的分子量范围为5000～10000。
优选的，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏77％，树脂15％，高分子材料8％。
优选的，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏87％，树脂10％，高分子材料3％。
优选的，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏65％，树脂28％，高分子材料7％。
优选的，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏85％，树脂5％，高分子材料10％。
所述熔模铸造用修补蜡的物理指标为：滴熔点：65～85℃；针入度(25℃、100g)：40～601/10mm；运动粘度(100℃)：10～20mm2/s。
本发明还提供一种熔模铸造用修补蜡的制备方法，按照权利要求1的成分及含量，将蜡膏加入不锈钢容器中，加热熔化后，控制蜡液温度在120℃～130℃，加入高分子材料，待其软化后，不停搅拌直至熔化成均匀透明的液体，再加入树脂，继续搅拌，待所有的物料熔融成均匀透明的液体，放料成型。
本发明所用的蜡膏的表面硬度适中：针入度(25℃，100g)为40～601/10mm，柔韧性及粘附性能好。微晶蜡的表面硬度不同，可分为软质微晶蜡和硬质微晶蜡。微晶蜡软硬程度主要由微晶蜡的碳数分布和正、异构烷烃含量决定，异构烷烃含量低，微晶蜡较硬，柔韧性和延展性差，泛脆，易断裂；异构烷烃含量高，微晶蜡较软，柔韧性和延展性好，不易折断。硬质微晶蜡中异构烷烃含量一般在40％-60％之间，专利CN 103433424中的微晶蜡使用的是硬质微晶蜡，针入度(25℃，100g)为18，异构烷烃含量为52％，柔韧性和延展性差，泛脆，易断裂，不能作为主体材料直接使用，需要添加其他软质材料如凡士林等复配来增加其柔韧性，以达到柔韧性好的技术效果。本发明所用的蜡膏针入度(25℃，100g)为40～60 1/10mm，异构烷烃含量高达70％-90％，柔韧性及粘附性好，可作为主体材料直接使用，无需复配即可达到优良效果。
本发明所用的树脂选自脂肪族石油树脂、氢化脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、氢化芳香族石油树脂、脂肪族/芳香族共聚石油树脂、氢化脂肪族/芳香族共聚石油树脂、松香树脂及其衍生物、酚醛树脂及其衍生物的一种或几种。本发明所用的树脂软化点为70～120℃，优选90～110℃。
添加树脂的作用是增加修补蜡的初粘性，使修补蜡在涂抹于蜡模型表面时，更容易粘附在蜡模型的表面上。
本发明所用的高分子材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、无规聚丙烯、聚烯烃中的一种或几种以任意比例的混合，分子量范围5000～50000，优选5000～10000。
添加高分子材料的作用是增加修补蜡的持粘性，高分子添加剂作为补强材料加入，使修补蜡的强度增大，在蜡模型储运过程中，修补的部位耐剐蹭，增强了修补蜡的持粘性。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
(1)、本发明的主体材料蜡膏表面硬度适中，柔韧性及粘附性能好。
(2)、本发明添加增粘剂和高分子补强材料，对主体材料进行物理改性，使熔模铸造用修补蜡具有优良的初粘性及持粘性，能粘附于多种不同厂家和牌号的熔模铸造蜡模型表面上，在蜡模型储运过程中，耐剐蹭，具有广泛的适用性。
(3)、由于蜡膏结晶细腻，添加剂增粘剂及高分子材料均有细化结晶的作用，在蜡模型上用修补蜡修补的部位表面光洁度高。
本发明的熔模铸造用修补蜡，物理指标为：滴熔点为：65～85℃；针入度(25℃、100g)为：40～60 1/10mm；运动粘度(100℃)：10～20mm2/s。
本发明提供一种熔模铸造用修补蜡，以蜡膏为主体材料，添加树脂及高分子材料对其物理改性，制得的修补蜡表面硬度适中，柔韧性及粘附性能良好，将修补蜡直接涂抹于熔模铸造蜡模型表面的气孔、凹陷或裂痕等表面缺陷上，能粘附于多种不同厂家和牌号的熔模铸造蜡模型表面上，修补的部位表面光洁度高，耐剐蹭，具有广泛的适用性。
具体实施方式
一种熔模铸造用修补蜡，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏65％～87％，树脂5％～28％，高分子材料3％～10％；
所述蜡膏的针入度(25℃，100g)为40～60。
优选的，所述蜡膏中的异构烷烃含量为70％-90％。
优选的，所述树脂选自脂肪族石油树脂、氢化脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、氢化芳香族石油树脂、脂肪族/芳香族共聚石油树脂、氢化脂肪族/芳香族共聚石油树脂、松香树脂及其衍生物、酚醛树脂及其衍生物的一种或几种。
优选的，所述高分子材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、无规聚丙烯、聚烯烃中的一种或几种以任意比例的混合。
优选的，所述高分子材料的分子量范围为5000～50000。
实施例1：
将蜡膏7.7kg加入不锈钢容器中，熔化后，控制蜡液温度120℃-130℃，加入EVA0.8kg，待EVA软化后，用不锈钢棒不停搅拌，直至熔化成均匀透明的液体，再加入C5石油树脂1.5kg，继续搅拌，直至完全熔化后，放料冷却成型，即获得所述熔模铸造用修补蜡。
本实施例熔模铸造用修补蜡的物理指标为：滴熔点：76.5℃；针入度(25℃、100g)：551/10mm；运动粘度(100℃)：14.38mm2/s。
实施例2：
将蜡膏7kg加入不锈钢容器中，熔化后，控制蜡液温度：120℃-130℃，加入APP0.5kg，待APP软化后，用不锈钢棒不停搅拌，直至熔化成均匀透明的液体，再加入C9石油树脂2.5kg，继续搅拌，直至完全熔化后，放料冷却成型，即获得所述熔模铸造用修补蜡。
本实施例熔模铸造用修补蜡的物理指标为：滴熔点：74℃；针入度(25℃、100g)：511/10mm；运动粘度(100℃)：16.85mm2/s。
实施例3：
将蜡膏8.7kg加入不锈钢容器中，熔化后，控制蜡液温度：120℃-130℃，加入乙烯-丙烯酸共聚物EAA 0.3kg，待EAA软化后，用不锈钢棒不停搅拌，直至熔化成均匀透明的液体，再加入氢化松香1kg，继续搅拌，直至完全熔化后，放料冷却成型，即获得所述熔模铸造用修补蜡。
本实施例熔模铸造用修补蜡的物理指标为：滴熔点：81.5℃；针入度(25℃、100g)：58 1/10mm；运动粘度(100℃)：13.58mm2/s。
实施例4：
将蜡膏6.5kg加入不锈钢容器中，熔化后，控制蜡液温度120℃-130℃，加入APAO0.7kg，待APAO软化后，用不锈钢棒不停搅拌，直至熔化成均匀透明的液体，再加入松香甘油酯2.8kg，继续搅拌，直至完全熔化后，放料冷却成型，即获得所述熔模铸造用修补蜡。
本实施例熔模铸造用修补蜡的物理指标为：滴熔点：69.5℃；针入度(25℃、100g)：44 1/10mm；运动粘度(100℃)：1868mm2/s。
实施例5：
将蜡膏8.5kg加入不锈钢容器中，熔化后，控制蜡液温度120℃-130℃，加入EVA1.0kg，待EVA软化后，用不锈钢棒不停搅拌，直至熔化成均匀透明的液体，再加入C5石油树脂0.5kg，继续搅拌，直至完全熔化后，放料冷却成型，即获得所述熔模铸造用修补蜡。
本实施例熔模铸造用修补蜡的物理指标为：滴熔点：80℃；针入度(25℃、100g)：561/10mm；运动粘度(100℃)：18.93mm2/s。
本发明提供一种熔模铸造用修补蜡，以蜡膏为主体材料，添加树脂及高分子材料对其物理改性，制得的修补蜡表面硬度适中，柔韧性及粘附性能良好，施工性能良好，不需要加热熔化，将修补蜡直接涂抹于熔模铸造蜡模型表面的气孔、凹陷或裂痕等表面缺陷上，能粘附于多种不同厂家和牌号的熔模铸造蜡模型表面上，修补的部位表面光洁度高，耐剐蹭，具有广泛的适用性。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种熔模铸造用修补蜡，其特征在于，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏65％～87％，树脂5％～28％，高分子材料3％～10％。
2.如权利要求1所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，所述蜡膏中的异构烷烃含量为70％-90％。
3.如权利要求1所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，所述树脂选自脂肪族石油树脂、氢化脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、氢化芳香族石油树脂、脂肪族/芳香族共聚石油树脂、氢化脂肪族/芳香族共聚石油树脂、松香树脂及其衍生物、酚醛树脂及其衍生物的一种或几种。
4.如权利要求1所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，所述高分子材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、无规聚丙烯、聚烯烃中的一种或几种以任意比例的混合。
5.如权利要求4所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，所述高分子材料的分子量范围为5000～50000。
6.如权利要求1～4任一所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏77％，树脂15％，高分子材料8％。
7.如权利要求1～4任一所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏87％，树脂10％，高分子材料3％。
8.如权利要求1～4任一所述的熔模铸造用修补蜡，其特征在于，按照重量百分含量，所述熔模铸造用修补蜡由以下成分组成：蜡膏65％，树脂28％，高分子材料7％。
9.一种熔模铸造用修补蜡的制备方法，其特征在于，按照权利要求1的成分及含量，将蜡膏加入不锈钢容器中，加热熔化后，控制蜡液温度在120℃～130℃，加入高分子材料，待其软化后，不停搅拌直至熔化成均匀透明的液体，再加入树脂，继续搅拌，待所有的物料熔融成均匀透明的液体，放料成型。
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