TWI798742B - 金屬件之殼模製造方法及殼模半成品 - Google Patents

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一種金屬件之殼模製造方法，包含以下步驟：(A)製備一保麗龍模型。(B)將該保麗龍模型浸泡於一第一漿液中，取出後沾附一第一砂體，陰乾。(C)將沾附該第一砂體的該保麗龍模型浸泡於一第二漿液中，取出後沾附一第二砂體，陰乾。(D)將已沾附該第二砂體的該保麗龍模型燒結後冷卻，清潔內部，形成一殼模。藉由使用保麗龍材質做為模型，再搭配包覆該第一漿液、該第一砂體、該第二漿液、該第二砂體後，進行高溫燒結及清潔。相較於砂模鑄造，可以鑄造出較精細的細節，相較於脫蠟鑄造，價格較低且容易製作，故具有可提升鑄件精密度並兼顧成本之功效。

Description

金屬件之殼模製造方法及殼模半成品
本發明是有關於一種製造方法及半成品，特別是指一種金屬件之殼模製造方法及殼模半成品。
習知汽車模具鑄件皆為使用砂模鑄造，其成本雖較低，但精密度不高，後續的加工量需求大，加工時間長。若需要製作較高精密度的鑄件時，則會選擇使用脫蠟鑄造，但蠟原料的成本較高，且蠟模製作不易，導致模型製作成本居高不下。
因此，本發明之目的，即在提供一種可提升鑄件精密度並可兼顧成本的金屬件之殼模製造方法。
於是，本發明金屬件之殼模製造方法，包含以下步驟：
(A)製備一保麗龍模型。
(B)將該保麗龍模型浸泡於一第一漿液中，取出後沾附一第一砂體，陰乾。
(C)將沾附該第一砂體的該保麗龍模型浸泡於一第二漿液中，取出後沾附一第二砂體，陰乾。
(D)將已沾附該第二砂體的該保麗龍模型燒結後冷卻，清潔內部，形成一殼模。
因此，本發明之目的，即在提供一種可提升鑄件精密度並可兼顧成本的金屬件之殼模半成品。
於是，本發明金屬件之殼模半成品，包含一保麗龍模型、一填充材層、一第一漿液砂體層、一第二漿液砂體層、一第三漿液砂體層、一金屬線、一第四漿液砂體層、一漿液層，及一漿液纖維層。
該填充材層至少部分包覆該保麗龍模型。
該第一漿液砂體層包覆該填充材層與該保麗龍模型，其材料具有一第一漿液與一第一砂體。
該第二漿液砂體層包覆該第一漿液砂體層，其材料具有一第二漿液與一第二砂體。
該第三漿液砂體層包覆該第二漿液砂體層，其材料具有該第二漿液與一第三砂體。
該金屬線纏繞該第三漿液砂體層。
該第四漿液砂體層包覆該金屬線與該第三漿液砂體層，其材料具有該第二漿液與該第三砂體。
該漿液層包覆該第四漿液砂體層，其材料具有該第二漿液。
該漿液纖維層至少部份包覆該漿液層，其材料具有玻璃纖維及該第二漿液。
本發明之功效在於：藉由使用保麗龍材質做為模型，再搭配包覆該第一漿液、該第一砂體、該第二漿液、該第二砂體後，進行高溫燒結及清潔。相較於習知砂模鑄造，保麗龍材質表面較為細緻，可以鑄造出較精細的細節，而相較於習知脫蠟鑄造，保麗龍價格較低且容易製作模型，是以，具有可提升鑄件精密度並可兼顧成本之功效。
參閱圖1與圖2，本發明金屬件之殼模製造方法之一實施例，適用於製作一用以鑄造金屬件的殼模，且於製造過程中，會製造出該殼模之半成品。
該實施例包含以下步驟，其中，步驟22~24、27~30為可根據需求而選擇是否加入的步驟：
步驟21：製備一保麗龍模型41。
其中，該保麗龍模型41可以使用塊狀保麗龍雕刻完成，或是使用鋁模經保麗龍射出成形而完成。
步驟22：使用一填充材填補該保麗龍模型41表面之孔洞。
其中，該填充材可使用蠟或無收縮補土。例如，使用紅蠟進行填補時，先將紅蠟加熱變液態，再將該保麗龍模型41浸於蠟液中，使該保麗龍模型41表面均勻覆上一層紅蠟，接著取出晾乾即完成。當使用無收縮補土進行填補時，則是將無收縮補土塗覆於該保麗龍模型41上之孔洞即可。
步驟23：將該保麗龍模型41浸泡於一界面活性劑，取出陰乾。
其中，浸泡時間為30秒內。
步驟24：將該保麗龍模型41浸泡於一第一漿液中，取出陰乾。
其中，該第一漿液為鋯漿，是以鋯粉(250~400目數(mesh))與矽酸膠依3~4：1之比率調製而成。浸泡時間為30秒內。為圖示清楚起見，圖2中省略步驟24所形成的漿液層。
值得一提的是，於步驟24中，亦可將該保麗龍模型41從該第一漿液中取出後再沾附一第一砂體，該第一砂體為150~250目數(較佳為200目數)的鋯砂，如此，可以具有更佳的結構強度。
步驟25：將沾附該第一漿液的該保麗龍模型41浸泡於該第一漿液中，取出後沾附一第一砂體，陰乾。
其中，浸泡時間為30秒內。
步驟26：將沾附該第一砂體的該保麗龍模型41浸泡於一第二漿液中，取出後沾附一第二砂體，陰乾。
其中，該第二漿液為馬來漿，是以馬來粉(200~300目數)與矽酸膠依1.5~2.5：1之比率調製而成。該第二砂體為細馬來砂(30~40目數，較佳為35目數)。浸泡時間為30秒內。
步驟27：將沾附該第二砂體的該保麗龍模型41浸泡於該第二漿液中，取出後沾附一第三砂體，陰乾。
其中，該第三砂體為粗馬來砂(20~25目數，較佳為22目數)。浸泡時間為30秒內。藉由步驟26、27，先沾附細馬來砂再沾附粗馬來砂，可以兼顧該殼模的表面細緻度與整體架構的強度及支撐性。
步驟28：於沾附該第三砂體的該保麗龍模型41上纏繞金屬線46。
其中，該金屬線46可使用鋼絲。並且，由於步驟27為可視需求而增減的步驟，因此，當刪減步驟27時，於步驟28中，是於沾附該第二砂體的該保麗龍模型41上纏繞金屬線46。
步驟29：將纏繞金屬線46的該保麗龍模型41浸泡於該第二漿液中，取出後沾附該第三砂體，陰乾。
其中，浸泡時間為30秒內。可重複數次步驟29中之浸泡及沾附的過程，以增加該殼模之厚度、提升該殼模之強度。其重複次數可依該保麗龍模型41大小決定，模型越大次數越多。
步驟30：將步驟29之該保麗龍模型41浸泡於該第二漿液中，取出後陰乾，接著塗覆玻璃纖維與該第二漿液的混合液，再陰乾。
其中，浸泡時間為30秒內。步驟30可以僅是將該保麗龍模型41浸泡於該第二漿液中，取出後陰乾，或是再於模型上較不易附著漿液的地方，例如，模型的凸面(例如，R角)，額外使用玻璃纖維與該第二漿液的混合液，於厚度較薄的地方進行填補，以使該殼模的整體厚度均勻。
步驟31：將步驟30之該保麗龍模型41進行燒結後冷卻，清潔內部，形成該殼模。
其中，燒結之溫度介於1000~1300℃，並於冷卻後，以水或空氣清除內部雜質(例如，保麗龍、蠟燃燒後之餘燼)，如此，即完成金屬件之殼模製造。
當該殼模要進行金屬件之鑄造時，需先將該殼模於1000~1200℃爐內加熱30分鐘~2小時，再取出倒入金屬液體(例如，純鐵、鋼、不銹鋼或其他材質、合金等)，於冷卻後，敲破該殼模，即可取出所鑄造之金屬件，並進行後續加工。
其中，於步驟30完成後，即製造出該殼模之半成品，該殼模半成品再經步驟31後，即會形成該殼模。
經由以上的說明，本實施例的功效如下：
一、藉由使用保麗龍材質做為模型，再搭配包覆該第一漿液、該第一砂體、該第二漿液、該第二砂體後，進行高溫燒結及清潔。相較於習知砂模鑄造，保麗龍材質表面較為細緻，可以鑄造出較精細的細節，而相較於習知脫蠟鑄造，保麗龍價格較低且容易製作模型，是以，本實施例具有可提升鑄件精密度並可兼顧成本之功效。
二、藉由使用鋯漿、鋯砂作為該第一漿液與該第一砂體，可藉鋯砂能耐高溫的特性，防止該殼模在灌注金屬液體時受高溫而產生變化。並且，藉由鋯砂能耐高溫的特性，可以在進行金屬件之鑄造前，先將該殼模加熱至一定溫度，如此，可以減少金屬液體倒入該殼模時，因為溫差導致金屬液體表面溫度快速下降，進而造成氣孔、缺陷等瑕疵之問題。
三、藉由使用該填充材填補該保麗龍模型41表面之孔洞隙縫，可以進一步提升該殼模的表面光滑度，能減少後續的加工量及加工時間。
四、藉由將該保麗龍模型41浸泡於該界面活性劑，可以增加該保麗龍模型41與後續的漿液間之附著度，使漿液能更完好地包覆於該保麗龍模型41上。
五、藉由於該保麗龍模型41上纏繞金屬線46並搭配浸泡該第二漿液、沾附該第三砂體，可以提升該殼模之強度、支撐性及韌度，減少該殼模碎裂毀損的機率。
參閱圖1及圖2，圖2為本發明金屬件之殼模半成品之一實施例，至少包含一保麗龍模型41、一填充材層42、一第一漿液砂體層43、一第二漿液砂體層44、一第三漿液砂體層45、一金屬線46、一第四漿液砂體層47、一漿液層48，及一漿液纖維層49。
該填充材層42由步驟22形成，至少部分包覆該保麗龍模型41，其材料為蠟或無收縮補土。
該第一漿液砂體層43由步驟25形成，包覆該填充材層42與該保麗龍模型41，其材料具有一第一漿液與一第一砂體，該第一漿液為鋯漿，該第一砂體為150~250目數(較佳為200目數)的鋯砂。
該第二漿液砂體層44由步驟26形成，包覆該第一漿液砂體層43，其材料具有一第二漿液與一第二砂體。該第二漿液為馬來漿，是以馬來粉(200~300目數)與矽酸膠依1.5~2.5：1之比率調製而成。該第二砂體為細馬來砂(30~40目數，較佳為35目數)。
該第三漿液砂體層45由步驟27形成，包覆該第二漿液砂體層44，其材料具有該第二漿液與一第三砂體。該第三砂體為粗馬來砂(20~25目數，較佳為22目數)。
該金屬線46根據步驟28纏繞該第三漿液砂體層45。
該第四漿液砂體層47由步驟29形成，包覆該金屬線46與該第三漿液砂體層45，其材料具有該第二漿液與該第三砂體。
該漿液層48與該漿液纖維層49由步驟30形成，該漿液層48包覆該第四漿液砂體層47，其材料具有該第二漿液。該漿液纖維層49至少部分包覆該漿液層48，其材料具有玻璃纖維及該第二漿液。
藉此，本發明金屬件之殼模半成品之實施例亦能達到可提升鑄件精密度並可兼顧成本之功效。
綜上所述，本發明金屬件之殼模製造方法及殼模半成品，確實皆能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
21~31:步驟 41:保麗龍模型 42:填充材層 43:第一漿液砂體層 44:第二漿液砂體層 45:第三漿液砂體層 46:金屬線 47:第四漿液砂體層 48:漿液層 49:漿液纖維層
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明金屬件之殼模製造方法的一實施例的一流程圖；及 圖2是本發明金屬件之殼模半成品的一實施例的一不完整的剖面示意圖。
21~31:步驟

Claims (10)

  1. 一種金屬件之殼模製造方法，包含以下步驟：(A)製備一保麗龍模型；(F)將該保麗龍模型浸泡於一界面活性劑，取出陰乾；(B)將該保麗龍模型浸泡於一第一漿液中，取出後沾附一第一砂體，陰乾；(C)將沾附該第一砂體的該保麗龍模型浸泡於一第二漿液中，取出後沾附一第二砂體，陰乾；及(D)將已沾附該第二砂體的該保麗龍模型燒結後冷卻，清潔內部，形成一殼模。
  2. 如請求項1所述的金屬件之殼模製造方法，其中，於步驟(A)、(F)之間，還包含以下步驟：(E)使用一填充材填補該保麗龍模型表面之孔洞。
  3. 如請求項2所述的金屬件之殼模製造方法，其中，該填充材為蠟或無收縮補土。
  4. 如請求項1所述的金屬件之殼模製造方法，其中，於步驟(F)、(B)之間，還包含以下步驟：(G)將該保麗龍模型浸泡於該第一漿液中，取出陰乾。
  5. 如請求項1所述的金屬件之殼模製造方法，其中，於步驟(C)、(D)之間，還包含以下步驟：(H)將沾附該第二砂體的該保麗龍模型浸泡於該第二漿液中，取出後沾附一第三砂體，陰乾。
  6. 如請求項1所述的金屬件之殼模製造方法，其中，於步驟(C)、(D)之間，還包含以下步驟： (I)於已沾附該第二砂體的該保麗龍模型上纏繞金屬線；及(J)將纏繞金屬線的該保麗龍模型浸泡於該第二漿液中，取出後沾附一第三砂體，陰乾。
  7. 如請求項6所述的金屬件之殼模製造方法，其中，於步驟(J)後，還包含以下步驟：(K)將已沾附該第三砂體的該保麗龍模型浸泡於該第二漿液中，取出後陰乾，接著塗覆玻璃纖維與該第二漿液的混合液，再陰乾。
  8. 如請求項1所述的金屬件之殼模製造方法，其中，該第一漿液為鋯漿，該第一砂體為鋯砂，該第二漿液為馬來漿，該第二砂體為馬來砂。
  9. 如請求項1所述的金屬件之殼模製造方法，其中，於步驟(D)中，燒結之溫度介於1000~1300℃。
  10. 一種金屬件之殼模半成品，包含：一保麗龍模型；一填充材層，至少部分包覆該保麗龍模型；一第一漿液砂體層，包覆該填充材層與該保麗龍模型，其材料具有一第一漿液與一第一砂體；一第二漿液砂體層，包覆該第一漿液砂體層，其材料具有一第二漿液與一第二砂體；一第三漿液砂體層，包覆該第二漿液砂體層，其材料具有該第二漿液與一第三砂體；一金屬線，纏繞該第三漿液砂體層； 一第四漿液砂體層，包覆該金屬線與該第三漿液砂體層，其材料具有該第二漿液與該第三砂體；一漿液層，包覆該第四漿液砂體層，其材料具有該第二漿液；及一漿液纖維層，至少部份包覆該漿液層，其材料具有玻璃纖維及該第二漿液。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW330866B (en) * 1997-02-26 1998-05-01 qing-bin Lin Casting method for composite parts with non-uniform distribution of reinforcing materials
CN2584700Y (zh) * 2002-11-11 2003-11-05 洪昭平 干式质轻型预制嵌板
TW200401758A (en) * 2001-08-10 2004-02-01 Ceratech Inc Composite materials and methods of making and using such composite materials
US7121318B2 (en) * 2002-09-20 2006-10-17 Alotech Ltd. Llc Lost pattern mold removal casting method and apparatus
CN100554622C (zh) * 2007-03-20 2009-10-28 李志远 轻质聚苯复合墙体板材
CN104209497A (zh) * 2014-09-10 2014-12-17 山西银光华盛镁业股份有限公司 一种大型复杂薄壁镁合金件石膏型铸造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW330866B (en) * 1997-02-26 1998-05-01 qing-bin Lin Casting method for composite parts with non-uniform distribution of reinforcing materials
TW200401758A (en) * 2001-08-10 2004-02-01 Ceratech Inc Composite materials and methods of making and using such composite materials
US7121318B2 (en) * 2002-09-20 2006-10-17 Alotech Ltd. Llc Lost pattern mold removal casting method and apparatus
CN2584700Y (zh) * 2002-11-11 2003-11-05 洪昭平 干式质轻型预制嵌板
CN100554622C (zh) * 2007-03-20 2009-10-28 李志远 轻质聚苯复合墙体板材
CN104209497A (zh) * 2014-09-10 2014-12-17 山西银光华盛镁业股份有限公司 一种大型复杂薄壁镁合金件石膏型铸造方法

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