CN106623787A - 一种铝合金熔模精密铸件的制备方法及其使用的粘结剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金熔模精密铸件的制备方法及其使用的粘结剂，其中粘结剂为硅溶胶和上店粉以质量比为2.6‑2.9:1配备制得，且铸件的制备方法主要包括，石膏型芯制备，石膏型芯的粘接，然后经过低温焙烧、浸蜡、铸件蜡模、分层涂挂及高温焙烧，然后在进行熔模浇注之后形成铝合金熔模精密铸件。该方法采用上店粉与硅溶胶制成的粘结剂，解决了石膏型芯模壳焙烧后粘结强度低，及易出现的夹渣和偏芯的问题。

Description

一种铝合金熔模精密铸件的制备方法及其使用的粘结剂
技术领域
本发明属于铝合金熔模精密铸件技术领域，涉及一种铝合金熔模精密铸件的制备方法；还涉及上述方法使用的粘结剂。
背景技术
在铝合金熔模精密铸造中，当铸件型腔复杂，无法采用常规制壳方法生产时，通常采用单独制芯结合熔模铸造进行生产。由于石膏制作型芯强度高，后期易脱芯且石膏成本低，因此是铝合金熔模精密铸造使用最为广泛的制芯材料。由于石膏材料自身物理特性，硬化过程中石膏体积膨胀，所以石膏型芯不易出模，石膏型芯模具多以活块结构为主，结构复杂。如果铸件型腔结构复杂，石膏型芯模具无法完成整体型芯的制作，设计时，通常将型芯分割成几个部分，然后通过适当的粘结剂进行连接，从而形成铸件型芯。
石膏型芯常用粘结剂是水玻璃，但型芯在后期模壳焙烧过程中易出现发泡，以及白色硅酸钠固体，且粘结部位强度低，铸件浇注后易出现夹渣，偏芯等问题导致铸件报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金熔模精密铸件的制备方法，该方法采用上店粉与硅溶胶制成的粘结剂，解决了石膏型芯模壳焙烧后粘结强度低，及易出现的夹渣和偏芯的问题。
本发明的目的还在于提供上述方法中使用的粘结剂。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
这种铝合金熔模精密铸件的制备方法，包括
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部；
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.6-2.9:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，然后静置风干，得到整体型芯；
步骤3，将整体型芯在150-250℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯；
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10-30min，冷却后得到浸蜡的整体型芯；
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，并制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组；
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后进行脱蜡；
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，得到模壳；
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
更进一步的，本发明的特点还在于：
其中步骤2中静置风干1-2h。
其中步骤12中的高温焙烧为每升温100℃保温1h，持续升温至730-750℃后，保温2h。
其中步骤5中的铸件蜡模的表面光洁。
其中步骤2中粘结之后去除多余的粘结剂。
本发明还提供了一种用于上述制备方法的粘结剂，包括硅溶胶和上店粉混合制成，其中硅溶胶和上店粉的质量比为2.6-2.9：1，其中上店粉为325目的上店粉。
本发明的有益效果是：使用上店粉和硅溶胶配制的粘结剂能够改善石膏型芯模块焙烧后粘结强度低、夹渣及偏芯的问题，提高了铸件成品的合格率；并且该粘结剂制造成本低，配制简单，在降低了铸件制备的生产成本，同时提高了生产效率和质量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步详细描述：
本发明提供了一种铝合金熔模精密铸件的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部，并且对石膏型芯分部进行修补。
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.6-2.9:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，并且去除多余的粘结剂，然后静置风干1-2h，得到整体型芯。
步骤3，将整体型芯在150-250℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯，同时确保第一整体型芯表面无裂纹、无缺肉、无毛刺。
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10-30min，至第一整体型芯无气泡产生，冷却后得到浸蜡的整体型芯。
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，同时修整铸件蜡模的表面，保证表面质量光洁；然后制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组，保证组型的模具无蜡流、无焊缝。
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后在脱蜡釜中进行脱蜡。
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，具体过程是每升温100℃保温1h，持续升温至730-750℃后，保温2h，之后得到模壳。
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
本发明还提供了用于铝合金熔模精密铸件的制备方法的粘结剂，包括硅溶胶和上店粉混合制成，其中硅溶胶和上店粉的质量比为2.6-2.9：1；其中上店粉为325目的上店粉。
本发明的具体实施例是：
实施例1
制备某型发动机用铝合金铸件，其具体过程为：
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部，并且对石膏型芯分部进行修补。
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.65:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，并且去除多余的粘结剂，然后静置风干1h，得到整体型芯。
步骤3，将整体型芯在200℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯，同时确保第一整体型芯表面无裂纹、无缺肉、无毛刺。
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10min，至第一整体型芯无气泡产生，冷却后得到浸蜡的整体型芯。
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，同时修整铸件蜡模的表面，保证表面质量光洁；然后制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组，保证组型的模具无蜡流、无焊缝。
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后在脱蜡釜中进行脱蜡，脱蜡参数为850℃，脱蜡20min。
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，具体过程是每升温100℃保温1h，持续升温至750℃后，保温2h，之后得到模壳。
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
制得的铸件经过X光检验后，铸件内部质量达到HB963Ⅱ类件标准，明显改善了铸件内部夹渣、偏芯等问题。
实施例2
制备某型发动机用铝合金铸件，其具体过程为：
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部，并且对石膏型芯分部进行修补。
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.70:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，并且去除多余的粘结剂，然后静置风干1h，得到整体型芯。
步骤3，将整体型芯在200℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯，同时确保第一整体型芯表面无裂纹、无缺肉、无毛刺。
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡20min，至第一整体型芯无气泡产生，冷却后得到浸蜡的整体型芯。
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，同时修整铸件蜡模的表面，保证表面质量光洁；然后制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组，保证组型的模具无蜡流、无焊缝。
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后在脱蜡釜中进行脱蜡，脱蜡参数为850℃，脱蜡20min。
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，具体过程是每升温100℃保温1h，持续升温至730℃后，保温2h，之后得到模壳。
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
制得的铸件经过X光检验后，铸件内部质量达到HB963Ⅱ类件标准，明显改善了铸件内部夹渣、偏芯等问题。
实施例3
制备某型发动机用铝合金铸件，其具体过程为：
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部，并且对石膏型芯分部进行修补。
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.60:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，并且去除多余的粘结剂，然后静置风干1h，得到整体型芯。
步骤3，将整体型芯在200℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯，同时确保第一整体型芯表面无裂纹、无缺肉、无毛刺。
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡30min，至第一整体型芯无气泡产生，冷却后得到浸蜡的整体型芯。
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，同时修整铸件蜡模的表面，保证表面质量光洁；然后制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组，保证组型的模具无蜡流、无焊缝。
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后在脱蜡釜中进行脱蜡，脱蜡参数为850℃，脱蜡20min。
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，具体过程是每升温100℃保温1h，持续升温至740℃后，保温2h，之后得到模壳。
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
制得的铸件经过X光检验后，铸件内部质量达到HB963Ⅱ类件标准，明显改善了铸件内部夹渣、偏芯等问题。
实施例4
制备某型发动机用铝合金铸件，其具体过程为：
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部，并且对石膏型芯分部进行修补。
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.80:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，并且去除多余的粘结剂，然后静置风干1h，得到整体型芯。
步骤3，将整体型芯在200℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯，同时确保第一整体型芯表面无裂纹、无缺肉、无毛刺。
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡15min，至第一整体型芯无气泡产生，冷却后得到浸蜡的整体型芯。
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，同时修整铸件蜡模的表面，保证表面质量光洁；然后制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组，保证组型的模具无蜡流、无焊缝。
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后在脱蜡釜中进行脱蜡，脱蜡参数为850℃，脱蜡20min。
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，具体过程是每升温100℃保温1h，持续升温至745℃后，保温2h，之后得到模壳。
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
制得的铸件经过X光检验后，铸件内部质量达到HB963Ⅱ类件标准，明显改善了铸件内部夹渣、偏芯等问题。
实施例5
制备某型发动机用铝合金铸件，其具体过程为：
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部，并且对石膏型芯分部进行修补。
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.90:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，并且去除多余的粘结剂，然后静置风干1h，得到整体型芯。
步骤3，将整体型芯在200℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯，同时确保第一整体型芯表面无裂纹、无缺肉、无毛刺。
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡25min，至第一整体型芯无气泡产生，冷却后得到浸蜡的整体型芯。
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，同时修整铸件蜡模的表面，保证表面质量光洁；然后制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组，保证组型的模具无蜡流、无焊缝。
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后在脱蜡釜中进行脱蜡，脱蜡参数为850℃，脱蜡20min。
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，具体过程是每升温100℃保温1h，持续升温至750℃后，保温2h，之后得到模壳。
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
制得的铸件经过X光检验后，铸件内部质量达到HB963Ⅱ类件标准，明显改善了铸件内部夹渣、偏芯等问题。

Claims (7)

1.一种铝合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，包括
步骤1，使用石膏粉和水质量比为3：1配比制得石膏灌制得到型芯模具，形成需要粘结的石膏型芯分部；
步骤2，将硅溶胶和上店粉以质量比为2.6-2.9:1配备制得粘结剂，并将粘结剂涂在石膏型芯分部进行粘结，然后静置风干，得到整体型芯；
步骤3，将整体型芯在150-250℃环境下进行低温焙烧3h，得到第一整体型芯；
步骤4，将第一整体型芯放置在沸腾的石蜡中，浸蜡10-30min，冷却后得到浸蜡的整体型芯；
步骤5，将浸蜡的整体型芯压制成铸件蜡模，并制备模组所需的浇道，将浸蜡的整体型芯与浇道进行组型，得到组型的模组；
步骤6，使用浆料和背砂对组型的模组进行分层涂挂，然后进行脱蜡；
步骤7，将脱蜡后的模壳进行高温焙烧，得到模壳；
步骤8，对模壳进行熔模浇注，形成铸件。
2.根据权利要求1所述的铝合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，所述步骤2中静置风干1-2h。
3.根据权利要求1所述的铝合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，所述步骤12中的高温焙烧为每升温100℃保温1h，持续升温至730-750℃后，保温2h。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的铝合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，所述步骤5中的铸件蜡模的表面光洁。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的铝合金熔模精密铸件的制备方法，其特征在于，所述步骤2中粘结之后去除多余的粘结剂。
6.一种用于权利要求1所述的铝合金熔模精密铸件的制备方法的粘结剂，其特征在于，包括硅溶胶和上店粉混合制成，其中硅溶胶和上店粉的质量比为2.6-2.9：1。
7.根据权利要求6所述的粘结剂，其特征在于，所述上店粉为325目的上店粉。
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Patentee after: Xi'an Supercrystalline Technology Co.,Ltd.

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Patentee before: XI'AN SUPERCRYSYAL SCI-TECH DEVELOPMENT Co.,Ltd.

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