專利名稱：一種鋁合金消失模鑄造涂料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鑄造領(lǐng)域，特別涉及鋁合金消失模鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
消失模鑄造(又稱實(shí)型鑄造 )是將與鑄件尺寸形狀相似的泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鋳造方法。與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造有下列特點(diǎn)1，鑄件質(zhì)量好,成本低；2，材質(zhì)不限，大小皆宜；3，尺寸精度高，表面光潔，減少清理工作量；4，內(nèi)部缺陷大大減少，組織致密；5可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)，可以大大改善作業(yè)環(huán)境、降低勞動強(qiáng)度、減少能源消耗。目前，在消失模鑄造鋁合金鑄件的エ藝中，鋁合金鑄件往往會出現(xiàn)氣孔，雖然在涂料配制上有很多方法，但是大部分都在強(qiáng)調(diào)增加涂料的透氣性，希望模樣氣化后能及時(shí)排除氣體。然而由于鋁合金澆鑄溫度低，大約在750-800度左右，鋁合金液體在充型時(shí)熱量損失較大，其中有一部分熱量是通過涂料向干沙中傳送出去的，造成鋁合金液體充型能力下降，充型速度較慢，極大地影響了鑄件的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可以克服以上現(xiàn)有的涂料的不足，具有良好性能的鋁合金消失模鑄造涂料及其制備方法。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，發(fā)明人經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，増加涂層厚度雖然能防止熱量的損失，但是也不利于消失模模樣的氣化產(chǎn)物排出，造成鑄件孔隙。涂層太薄，氣化產(chǎn)物越容易排出，但是鋁合金液體冷卻加快，也會影響鑄件質(zhì)量，而且涂層太薄，強(qiáng)度降低，容易造成模樣變形。因此消失模模樣的厚度，應(yīng)當(dāng)在0. 2-0. 5mm左右，才能解決強(qiáng)度問題，如果能夠在該條件下增加涂料的保溫性，就能夠較好解決上述問題。因此，本發(fā)明采用如下涂料配方。ー種鋁合金消失模鑄造涂料，由以下組分組成硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶膠、水玻璃、羧甲基纖維素鈉、正辛醇、脂肪醇聚氧こ烯醚、水。進(jìn)ー步地，鋁合金消失模鑄造涂料的各組分的配比為硅藻土 45 55重量份、滑石粉28 33重量份、凹凸棒土 4 7重量份、硅溶膠2 4重量份、水玻璃f 3重量份、羧甲基纖維素鈉0. 3、. 7重量份、正辛醇0. 2、. 5重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 2、. 5重量份、水75 85
重量份。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，鋁合金消失模鑄造涂料的各組分的配比如下硅藻土45重量份、滑石粉33重量份、凹凸棒土 7重量份、硅溶膠2重量份、水玻璃I重量份、羧甲基纖維素鈉0. 7重量份、正辛醇0. 5重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 5重量份、水85重量份。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，鋁合金消失模鑄造涂料各組分的配比如下硅藻土 55重量份、滑石粉28重量份、凹凸棒土 4重量份、硅溶膠4重量份、水玻璃3重量份、羧甲基纖維素鈉0. 3重量份、正辛醇0. 2重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 2重量份、水75重量份。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，鋁合金消失模鑄造涂料各組分的配比如下硅藻土 48重量份、滑石粉31重量份、凹凸棒土 6重量份、硅溶膠2重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纖維素鈉0. 6重量份、正辛醇0. 4重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 3重量份、水82重量份。在本發(fā)明的另ー實(shí)施例中，鋁合金消失模鑄造涂料各組分的配比如下硅藻土 50重量份、滑石粉30重量份、凹凸棒土 5重量份、硅溶膠3重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纖維素鈉0. 5重量份、正辛醇0. 3重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 3重量份、水80重量份。ー種鋁合金消失模鑄造涂料的制備方法，包含以下步驟A.將凹凸棒土加水，充分?jǐn)嚢璩蓾{料將硅溶膠、水玻璃、羧甲基纖維素鈉、正辛醇、以及脂肪醇聚氧こ烯醚混合后，加入水，配制成水溶液；C.將硅藻土、滑石粉、以及步驟A制得的所述漿料，加入步驟B 制得的所述水溶液中，在不斷攪拌下加入水，充分混合。進(jìn)ー步地,所述步驟A的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌3小時(shí)。進(jìn)ー步地，所述步驟C的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌3小時(shí)。通過使用本發(fā)明提供鋁合金消失模鑄造涂料，加工過程中模樣不易變形，鑄件表面幾乎沒有孔隙，鑄件質(zhì)量大大提高。涂料的涂層易于從鑄件表面剝離，后續(xù)處理簡單，節(jié)省大量的人工。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的鋁合金消失模鑄造涂料，由以下組分組成硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶膠、水玻璃、羧甲基纖維素鈉、正辛醇、脂肪醇聚氧こ烯醚、水。下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。實(shí)施例I按照以下步驟制備鋁合金消失模鑄造涂料A.將凹凸棒土 7重量份加水55重量份，充分?jǐn)嚢璩蓾{料；B.將硅溶膠2重量份、水玻璃I重量份、羧甲基纖維素鈉0. 7重量份、正辛醇0. 5重量份、以及脂肪醇聚氧こ烯醚0. 5重量份混合后，加入水10重量份，配制成水溶液；C.將硅藻土 45重量份、滑石粉33重量份、以及步驟A制得的所述漿料，加入步驟B制得的所述水溶液中，在不斷攪拌下加入水20重量份，充分混合后制得涂料。其中，所述各步驟中加入水的總量為配方中水的配比量，但是在各步驟中分別添加的水的量可根據(jù)生產(chǎn)需要自由調(diào)節(jié)。實(shí)施例2按照以下步驟制備鋁合金消失模鑄造涂料A.將凹凸棒土 4重量份加水40重量份，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌3小時(shí)成漿料；B.將硅溶膠4重量份、水玻璃3重量份、羧甲基纖維素鈉0. 3重量份、正辛醇0. 2重量份、以及脂肪醇聚氧こ烯醚0. 2重量份混合后，加入水10重量份，配制成水溶液；C.將硅藻土 55重量份、滑石粉28重量份、以及步驟A制得的所述漿料，加入步驟B制得的所述水溶液中，在不斷攪拌下加入水25重量份，充分混合后制得涂料。其中，考慮到為了使凹凸棒土與水充分混合均勻，優(yōu)選在步驟A中以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌3小吋。實(shí)施例3按照以下步驟制備鋁合金消失模鑄造涂料A.將凹凸棒土 6重量份加水55重量份，充分?jǐn)嚢璩蓾{料；B.將硅溶膠2重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纖維素鈉0. 6重量份、 正辛醇0. 4重量份、以及脂肪醇聚氧こ烯醚0. 3重量份混合后，加入水8重量份，配制成水溶液；C.將硅藻土 48重量份、滑石粉31重量份、以及步驟A制得的所述漿料，加入步驟B制得的所述水溶液中，在不斷攪拌下加入水19重量份，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌3小時(shí)，充分混合后制得涂料。其中，為了使涂料各成分混合均勻，并充分排出涂料中卷入的氣體，步驟C的攪拌方式優(yōu)選為先以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，再低速攪拌排出卷入涂料中的氣體，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌3小時(shí)。實(shí)施例4按照以下步驟制備鋁合金消失模鑄造涂料A.將凹凸棒土 5重量份加水50重量份，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌3小時(shí)成漿料；B.將硅溶膠3重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纖維素鈉0. 5重量份、正辛醇0. 3重量份、以及脂肪醇聚氧こ烯醚0. 3重量份混合后，加入水10重量份，配制成水溶液；C.將硅藻土 50重量份、滑石粉30重量份、以及步驟A制得的所述漿料，加入步驟B制得的所述水溶液中，在不斷攪拌下加入水20重量份，以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌3小時(shí)，充分混合后制得涂料。比較例將上述實(shí)施例廣4的鋁合金消失模鑄造涂料與市面上普通的鋁合金消失模鑄造涂料分別進(jìn)行如下對比實(shí)驗(yàn)掛涂消失模模樣首先浸入涂料，取出后干燥處理。干燥后再掛1-2層涂料，干燥后放入烘箱內(nèi)烘干。澆鑄然后將模型置于沙箱內(nèi)填上干沙，進(jìn)行震動緊實(shí)，并在沙箱上覆蓋塑料薄膜對沙箱內(nèi)抽真空，澆鑄后，消失模氣化，金屬液填充進(jìn)去，經(jīng)冷卻后取出鑄件。評價(jià)鑄件的表面孔隙及涂片剝離效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，使用本發(fā)明實(shí)施例廣4的涂料的鋁合金鑄件取出后，可以看到表面孔隙幾乎沒有，鑄件沒有粘砂現(xiàn)象，大部分涂片也自動從鑄件表面剝離，后續(xù)處理也大為簡化。而使用市面上普通的鋁合金消失模鑄造涂料后的鋁合金鑄件表面孔隙較多，涂片不易剝離，后續(xù)處理較復(fù)雜。綜上所述，采用本發(fā)明提供的鋁合金消失模鑄造涂料，加工過程中模樣不易變形，鑄件表面幾乎沒有孔隙，鑄件質(zhì)量大大提高。涂料的涂層易于從鑄件表面剝離，后續(xù)處理簡單，節(jié)省大量的人工。發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動與改進(jìn)，因此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種鋁合金消失模鑄造涂料，其特征在于，由以下組分組成硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶膠、水玻璃、羧甲基纖維素鈉、正辛醇、脂肪醇聚氧こ烯醚、水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋁合金消失模鑄造涂料，其特征在于，所述各組分的配比如 下硅藻土 45 55重量份、滑石粉28 33重量份、凹凸棒土 4 7重量份、硅溶膠2 4重量份、水玻璃f 3重量份、羧甲基纖維素鈉0. 3^0. 7重量份、正辛醇0. 2^0. 5重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 2^0. 5重量份、水75 85重量份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金消失模鑄造涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下硅藻土 45重量份、滑石粉33重量份、凹凸棒土 7重量份、硅溶膠2重量份、水玻璃I重量份、羧甲基纖維素鈉0. 7重量份、正辛醇0. 5重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 5重量份、水85重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金消失模鑄造涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下娃藻土 55重量份、滑石粉28重量份、凹凸棒土 4重量份、娃溶膠4重量份、水玻璃3重量份、羧甲基纖維素鈉0. 3重量份、正辛醇0. 2重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 2重量份、水75重量份。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金消失模鑄造涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下硅藻土 48重量份、滑石粉31重量份、凹凸棒土 6重量份、硅溶膠2重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纖維素鈉0. 6重量份、正辛醇0. 4重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 3重量份、水82重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金消失模鑄造涂料，其特征在于，所述各組分的配比如下硅藻土 50重量份、滑石粉30重量份、凹凸棒土 5重量份、硅溶膠3重量份、水玻璃2重量份、羧甲基纖維素鈉0. 5重量份、正辛醇0. 3重量份，脂肪醇聚氧こ烯醚0. 3重量份、水80重量份。
7.權(quán)利要求I所述的鋁合金消失模鑄造涂料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟 A.將凹凸棒土加水,充分?jǐn)嚢璩尚\(zhòng)料； B.將硅溶膠、水玻璃、羧甲基纖維素鈉、正辛醇、以及脂肪醇聚氧こ烯醚混合后，加入水，配制成水溶液； C.將硅藻土、滑石粉、以及步驟A制得的所述漿料，加入步驟B制得的所述水溶液中，在不斷攪拌下加入水，充分混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋁合金消失模鑄造涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟A的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌3小吋。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鋁合金消失模鑄造涂料的制備方法，其特征在于，所述步驟C的攪拌方式具體為以IOOOrpm以上的轉(zhuǎn)速高速攪拌I小時(shí)后，保持600rpm以下的轉(zhuǎn)速低速攪拌3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁合金消失模鑄造涂料及其制備方法，涂料由以下組分組成硅藻土、滑石粉、凹凸棒土、硅溶膠、水玻璃、羧甲基纖維素鈉、正辛醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、水。通過使用本發(fā)明提供鋁合金消失模鑄造涂料，加工過程中模樣不易變形，鑄件表面幾乎沒有孔隙，鑄件質(zhì)量大大提高；涂料的涂層易于從鑄件表面剝離，后續(xù)處理簡單，節(jié)省大量的人工。
文檔編號B22C3/00GK102836951SQ20121031948
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者陳立國 申請人:太倉科博爾精密鑄業(yè)有限公司