CN110479957A - 消失模型壳及其制备方法 - Google Patents

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张正法
史立克
陈坤
赵星
刘刚
亓国瑞
王波
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
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Abstract

本发明公开了消失模型壳的制备方法，包括以下步骤：(1)制造模样：制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为(2‑4)：(1‑3)：(4‑6)的比例进行混合；(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；(4)低温软化：在温度为180‑300℃的条件下使EPS泡沫模样软化，使其与型壳内腔产生空隙；(5)高温气化焙烧：在温度为1000‑1200℃的条件下将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳。本发明能够避免铸件表面增碳问题，可广泛用于浇注含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件。

Description

消失模型壳及其制备方法
技术领域
本发明涉及消失模铸造技术领域，具体涉及消失模型壳及其制备方法。
背景技术
消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使泡沫模型气化,金属液体占据泡沫模型位置,凝固冷却后形成铸件的一种铸造方法。
在消失模铸造时，泡沫模型在气化过程中经过燃烧会产生大量的烟气和碳化物，造成铸件表面增碳所以消失模铸造只能局限于生产球墨铸铁件、铸钢件、高碳铸钢件此类铸件附加值低、含碳量较高的铸件，无法浇注生产含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件，存在较大的局限性。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供消失模型壳及其制备方法。本发明在型壳制备时，先通过低温将EPS泡沫模样软化，使EPS泡沫模样与型壳内腔产生空隙后，再进行高温气化焙烧，使EPS泡沫模样完全气化，能够避免EPS泡沫模样边气化边浇注时，气化产生的碳化物造成铸件表面增碳现象；同时EPS泡沫模样先软化与内腔产生空隙后再气化，能够避免直接气化时产生的碳化物附着在型壳内腔，进一步避免铸件表面增碳现象。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一方面，提供消失模型壳的制备方法，包括以下步骤：(1)制造模样：制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；
(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为(2-4)：(1-3)：(4-6)的比例进行混合，能够提高型壳的强度，缩短型壳干燥时间，使型壳透气性好。
(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；
(4)低温软化：在温度为180-300℃的条件下使EPS泡沫模样软化，使其与型壳内腔产生空隙；
(5)高温气化焙烧：在温度为1000-1200℃的条件下将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳，然后冷却备用。
优选的，步骤(1)中，EPS泡沫模样是通过模压成型的方式制作而成。
优选的，步骤(3)中，所述型壳包括面层和背层，涂料涂覆在EPS泡沫模样上形成厚度为0.8-3mm的面层，其中面层涂料流速为30-34mm/s，所述面层为一层。
优选的，所述背层是用淋砂方式将白刚玉砂与涂料按重量比2：1结合涂覆在面层上，其中背层涂料流速为23-27mm/s，所述背层为3-5层，每层背层的厚度为1.5-2.8mm。
优选的，步骤(3)中的干燥温度为24-28℃，湿度为55-65％，风速为6m/s，时间为8-9h。干燥温度为24-28℃目的主要是型壳在干燥过程防止白模温度过高或过低造成膨胀或收缩。湿度为55-65％目的是避免型壳在干燥过程中干燥过快导致型壳出现裂纹或干燥过慢型壳干燥不透。风速为6m/s目的是干燥间的空气进行流动有利于型壳整体的干燥，防止在静态下型壳干燥不均匀导致型壳强度降低。
优选的，步骤(4)中的低温软化的时间为10-15min。
优选的，步骤(5)中高温气化焙烧时间为25-30min。
本发明的第二方面，提供一种消失模型壳，由上述的制备方法制备而成。
本发明的第三方面，提供利用上述消失模型壳在制备含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件中的应用。
本发明的有益效果：
(1)本发明EPS泡沫模样气化过程中对型壳进行焙烧能够增加型壳透气性和强度，型壳透气性高能够避免铸件中产生气孔；型壳冷却后再进行埋箱浇注，能够避免EPS泡沫模样边气化边浇注时，气化产生的碳化物造成铸件表面增碳现象；
(2)本发明先通过低温将EPS泡沫模样软化，使EPS泡沫模样与型壳内腔产生空隙后，再进行高温气化焙烧，使EPS泡沫模样完全气化，可以避免直接气化时产生的碳化物附着在型壳内腔，避免造成铸件表面增碳；
(3)通过本发明制备的型壳，可广泛用于浇注含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件，成本低、市场前景广阔。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术部分介绍的，在消失模铸造时，泡沫模型在气化过程中经过燃烧会产生大量的烟气和碳化物，造成铸件表面增碳所以消失模铸造只能局限于生产球墨铸铁件、铸钢件、高碳铸钢件此类铸件附加值低、含碳量较高的铸件，无法浇注生产含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件。所以特别需要研制一种能够浇注中不增加铸件含碳量的消失模型壳。
基于此，本发明的目的是提供消失模型壳及其制备方法，先通过低温将EPS泡沫模样软化，使EPS泡沫模样与型壳内腔产生空隙后，再进行高温气化焙烧，使EPS泡沫模样完全气化后埋箱浇注，有效避免了铸件增碳问题。
实施例1：型壳的制备
包括以下步骤：(1)制造模样：通过模压成型的方式制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；
(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为3：2：5的比例进行混合并搅拌24h，其中莫莱粉粒径为200目；
(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；
所述型壳包括面层和背层，涂料涂覆在EPS泡沫模样上形成厚度为0.8-1.5mm的面层，其中面层涂料流速为30-34mm/s，所述面层为一层；
所述背层是用淋砂方式将白刚玉砂与涂料按重量比2：1结合涂覆在面层上，其中背层涂料流速为23-27mm/s，所述背层为3层，每层背层的厚度为1.5-2mm；
干燥温度为24℃，湿度为60％，风速为6m/s，时间为8h；
(4)低温软化：在温度为180-300℃的条件下使EPS泡沫模样软化15min，使其与型壳内腔产生空隙；
(5)高温气化焙烧：在温度为1000-1200℃的条件下焙烧25-30min，将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳，然后冷却备用。
实施例2：型壳的制备
(1)制造模样：通过模压成型的方式制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；
(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为3：2：5的比例进行混合并搅拌24h；
(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；
所述型壳包括面层和背层，涂料涂覆在EPS泡沫模样上形成厚度为2-3mm的面层，其中面层涂料流速为30-34mm/s，所述面层为一层；
所述背层是用淋砂方式将白刚玉砂与涂料结合涂覆在面层上，其中背层涂料流速为23-27mm/s，所述背层为5层，每层背层的厚度为2-2.8mm；
干燥温度为26℃，湿度为60％，风速为6m/s，时间为9h；
(4)低温软化：在温度为180-300℃的条件下使EPS泡沫模样软化15min，使其与型壳内腔产生空隙；
(5)高温气化焙烧：在温度为1000-1200℃的条件下焙烧25-30min将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳，然后冷却备用。
应用例1：应用实施例1制备的型壳进行不锈钢304导流体铸件的铸造
将实施例1制备得到的型壳冷却后，在温度为98-102℃进行埋箱负压浇注，其中压力大于-0.05MPa，浇注完成后，通过德国斯派克光谱分析仪进行不锈钢304导流体铸件的碳含量检测，测得碳含量为0.022％。
应用例2：应用实施例2制备的型壳进行不锈钢316叶轮铸件的铸造
将实施例2制备得到的型壳冷却后，在温度为98-102℃进行埋箱负压浇注，其中压力大于-0.07MPa，浇注完成后，通过德国斯派克光谱分析仪进行不锈钢316叶轮铸件的碳含量检测，测得碳含量为0.026％。
由上可知，通过本发明制备得到的型壳能够广泛应用于含碳量在0.03％以下的不锈钢材质铸件的铸造，具有较大的市场前景。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.消失模型壳的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制造模样：制作与铸件形状和大小相同的EPS泡沫模样；
(2)配制涂料：将莫莱粉、硅溶胶和蒸馏水按重量比为(2-4)：(1-3)：(4-6)的比例进行混合；
(3)制型壳：在EPS泡沫模样上涂覆涂料制成型壳，并将型壳干燥；
(4)低温软化：在温度为180-300℃的条件下使EPS泡沫模样软化，使其与型壳内腔产生空隙；
(5)高温气化焙烧：在温度为1000-1200℃的条件下将EPS泡沫模样完全气化形成无碳空壳，然后冷却备用。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，EPS泡沫模样是通过模压成型的方式制作而成。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述型壳包括面层和背层，涂料涂覆在EPS泡沫模样上形成厚度为0.8-3mm的面层，其中面层涂料流速为30-34mm/s，所述面层为一层。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述背层是用淋砂方式将白刚玉砂与涂料按重量比2：1结合涂覆在面层上，其中背层涂料流速为23-27mm/s，所述背层为3-5层，每层背层的厚度为1.5-2.8mm。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中的干燥温度为24-28℃，湿度为55-65％，风速为6m/s，时间为8-9h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中的低温软化的时间为10-15min。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中高温气化焙烧时间为25-30min。
8.一种消失模型壳，其特征在于：由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备而成。
9.利用权利要求8所述的消失模型壳在制备含碳量在0.03％以下的不锈钢材质的铸件及双相钢材质的铸件中的应用。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909438A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 汤阴县腾龙合金精铸有限公司 一种精密成形壳型组合工艺方法
CN113909434A (zh) * 2021-10-04 2022-01-11 汤阴县腾龙合金精铸有限公司 一种预制瓷管复合制壳工艺方法
CN116809862A (zh) * 2023-07-03 2023-09-29 华中科技大学 一种消失模铸造用净型壳、制备方法及其应用

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180034B1 (en) * 1997-09-19 2001-01-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronatics And Space Administration Process for making ceramic mold
CN101352754A (zh) * 2008-08-19 2009-01-28 侯马市模范机械制造有限公司 Eps熔模负压铸造方法
CN101590513A (zh) * 2009-07-03 2009-12-02 郑州神牛铸造有限公司 消失模精密复合铸造方法
CN101823124A (zh) * 2010-04-27 2010-09-08 桃江新兴管件有限责任公司 壳型模生产方法
CN101862811A (zh) * 2010-02-09 2010-10-20 徐州胜海机械制造科技有限公司 一种复杂薄壁零件快速熔模铸造方法
CN102069145A (zh) * 2011-02-22 2011-05-25 新兴铸管股份有限公司 用于eps白模壳型铸造工艺的消失模复合溶剂配方及一种eps白模壳型制作方法
CN104014748A (zh) * 2014-06-19 2014-09-03 南京工程学院 利用模壳焙烧模样气化燃烧制备整体壳型的方法
CN108889924A (zh) * 2018-07-27 2018-11-27 江阴鑫宝利金属制品有限公司 铁磁性合金真空熔铸短流程精密铸造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6180034B1 (en) * 1997-09-19 2001-01-30 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronatics And Space Administration Process for making ceramic mold
CN101352754A (zh) * 2008-08-19 2009-01-28 侯马市模范机械制造有限公司 Eps熔模负压铸造方法
CN101590513A (zh) * 2009-07-03 2009-12-02 郑州神牛铸造有限公司 消失模精密复合铸造方法
CN101862811A (zh) * 2010-02-09 2010-10-20 徐州胜海机械制造科技有限公司 一种复杂薄壁零件快速熔模铸造方法
CN101823124A (zh) * 2010-04-27 2010-09-08 桃江新兴管件有限责任公司 壳型模生产方法
CN102069145A (zh) * 2011-02-22 2011-05-25 新兴铸管股份有限公司 用于eps白模壳型铸造工艺的消失模复合溶剂配方及一种eps白模壳型制作方法
CN104014748A (zh) * 2014-06-19 2014-09-03 南京工程学院 利用模壳焙烧模样气化燃烧制备整体壳型的方法
CN108889924A (zh) * 2018-07-27 2018-11-27 江阴鑫宝利金属制品有限公司 铁磁性合金真空熔铸短流程精密铸造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
潘玉洪，朱伟杰: "《熔模铸造缺陷图册》", 30 November 2016, 湖南科学技术出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113909438A (zh) * 2021-09-27 2022-01-11 汤阴县腾龙合金精铸有限公司 一种精密成形壳型组合工艺方法
CN113909434A (zh) * 2021-10-04 2022-01-11 汤阴县腾龙合金精铸有限公司 一种预制瓷管复合制壳工艺方法
CN116809862A (zh) * 2023-07-03 2023-09-29 华中科技大学 一种消失模铸造用净型壳、制备方法及其应用
CN116809862B (zh) * 2023-07-03 2023-12-29 华中科技大学 一种消失模铸造用净型壳、制备方法及其应用

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