CN107457351B - 一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法。涂料中组分质量百分比组成:石英粉27~42%、叶蜡石粉23~32%、滑石粉26~36%、钠基膨润土4.5~5.5%、羧甲基纤维素钠(CMC)0.36~0.46%、聚乙烯醇(PVA)0.67~0.92%、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)0.67~0.93%、磷酸二氢铝粉1.7~2.7%。将所有原料加入搅拌机中,充分搅拌即成粉料成品。配制的涂料具有以下优点:高温下具有较好的透气性,铸件在铸造过程中表面质量好,内部紧密性好;涂料组分全部为粉状原料,易于包装和运输,可长时间存储;使用简单,溶解水中添加一定量的表面活性剂和消泡剂,搅拌均匀即可使用。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属铸造辅助材料的制备及应用的领域,具体涉及一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法。
背景技术
消失模铸造用涂料涂挂在泡沫塑料模型表面,起着隔离砂型与金属液的作用。铝合金消失模铸造的铸件可热处理且可以铸造高强度铝合金材质,其强度皆高于压铸、重铸、脱腊及砂铸。铝合金消失模铸造被喻为21世纪最环保铸造技术,在铸造技术中是最节能的铸造法,较低的CO2的产生,避免温室效应的产生。
目前,铸铝件使用的涂料多与铸铁件通用,而铝合金不同于钢铁材料,其熔点低、凝固快、模型气化能力差,因而导致铸铁件涂料在使用中存在触变性、抗流淌性、吸着性和透气性差的问题,致使铸铝件表面不平整,内部致密性差,产生针孔缺陷。
经检索发现,消失模铸铝专用涂料较少,大部分为液体涂料,其中大多选用糖浆、纸浆、建筑乳液或白乳胶作为粘接剂,这种涂料的缺点在于透气性差,干燥后强度低。而少部分涂料为粉末涂料,如专利CN 103008532A公开了一种消失模铝合金的专用涂料及其制造方法,专用涂料含有:40~70%的铝硅酸盐、5~25%的云母粉、5~20%的滑石粉、0.1~0.3%的工业食盐、1.5~3%的乳胶粉、1~1.5%的人造淀粉、1.5~3%的陶土、0.3~0.8%的羟乙基纤维素、1~3%的凹凸棒土、0.2~0.8%的碳酸钠和0.2~0.5%的苯甲酸钠。加入上述成分总质量40~50%的水搅拌后方可使用。此涂料虽为粉末涂料,但仍有缺陷,由于有乳胶粉的存在,吸潮后易结块,不能长期存放,同时采用的是为粒度较低的滑石粉,其透气性差,烧结能力不足。
发明内容
本发明针对上述技术中的不足,提供一种铝合金消失模铸造用粉末涂料及其使用方法,该方法制得的涂料为粉状不易结块,可长期存放,具有良好的透气性、保温性和良好的烧结结壳和从铸件上脱落的能力。
本发明提供的技术方案如下。
一种铝合金消失模铸造用粉末涂料,各组分质量百分比组成:
进一步,石英粉粒度为100~200目,叶蜡石粉粒度为350~400目,滑石粉粒度为350~400目,聚乙烯醇粒度为600目以上,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)粒度为1000目以上。
其中,人造石英粉、叶蜡石粉、滑石粉为耐火骨料,钠基膨润土为悬浮剂,CMC、PVA为粘接剂、PVB为提高透气性而用。PVA还具有一定的表面活性作用,在高温下能烧失产生气体以改善涂层透气性。极细粒度的PVB在高温燃烧分解亦能逸出的气体使吸收熔化的模型材料形成气道。磷酸二氢铝为粉料,方便配料,且易溶于水,高温时具有较好的强度,还具有一定的杀菌作用,配好的水基涂料不容易腐败变质。
石英粉太细影响透气性,其他粉料较细对提高铸件光洁度有利。聚乙烯醇粒度细更容易溶解,聚乙烯醇缩丁醛不溶于水,其粒度细则可更均匀分散已达到提高涂料透气性的目的。
一种铝合金消失模铸造用粉末涂料的使用方法,包括以下步骤:
(1)称取100份(质量份,下同)上述铝合金消失模铸造用粉末涂料加入搅拌机;
(2)称取0.4份的表面活性剂加入40份水中,搅拌1分钟得表面活性剂溶液;
(3)将上述表面活性剂溶液加入搅拌机,搅拌1小时至涂料成膏状;
(4)将30份水加入搅拌机,搅拌0.5小时;
(5)将0.8份消泡剂加入搅拌机,慢速搅拌5分钟。
本发明的有益效果:
1、高温下具有较好的透气性,铸件在铸造过程中表面质量好,内部紧密性好;
2、涂料组分全部为粉状原料,易于包装和运输,可长时间存储;
3、使用简单,溶解水中添加一定量的表面活性剂和消泡剂,搅拌均匀即可使用。
4、涂料的烧结脱壳性非常好,铸件不粘砂。
附图说明
图1为使用实施例1涂料浇注铝合金的效果图。
具体实施方式
下面描述本发明的几个实施例,本发明的内容完全不限于此。
粉末涂料的制备:
实施例1
将100目石英粉36公斤、350目叶蜡石粉27公斤、350目滑石粉28公斤、钠基膨润土4.7公斤、羧甲基纤维素钠0.46公斤、800目聚乙烯醇0.87公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.87公斤、磷酸二氢铝2.1公斤加入搅拌机内搅拌12分钟,出料包装。
实施例2
将200目石英粉32公斤、400目叶蜡石粉32公斤、400目滑石粉26公斤、钠基膨润土5.5公斤、羧甲基纤维素钠0.36公斤、800目聚乙烯醇0.72公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.72公斤、磷酸二氢铝2.7公斤加入搅拌机内搅拌11分钟,出料包装。
实施例3
将150目石英粉42公斤、360目叶蜡石粉23公斤、360目滑石粉27公斤、钠基膨润土4.5公斤、羧甲基纤维素钠0.46公斤、800目聚乙烯醇0.67公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.67公斤、磷酸二氢铝1.7公斤加入搅拌机内搅拌15分钟,出料包装。
实施例4
将180目石英粉27公斤,400目叶蜡石粉27公斤,400目滑石粉36公斤、钠基膨润土5.4公斤、羧甲基纤维素钠0.45公斤、800目聚乙烯醇0.92公斤、1200目聚乙烯醇缩丁醛0.93公斤、磷酸二氢铝2.3公斤加入搅拌机内搅拌13分钟,出料包装。
粉末涂料的使用:
(1)称取100公斤粉末涂料加入搅拌机;
(2)称取0.4公斤的表面活性剂加入40公斤水中,搅拌1分钟得表面活性剂溶液;
(3)将上述表面活性剂溶液加入搅拌机,搅拌1小时至涂料成膏状;
(4)将30公斤水加入搅拌机,搅拌0.5小时;
(5)将0.8公斤消泡剂加入搅拌机,慢速搅拌5分钟即可使用。
其中,实施例1~4所使用的的表面活性剂和消泡剂如下表所示:
图1示出了使用实施例1的涂料浇注的铝合金小工艺件。浇注条件:模样埋覆在散砂中,重力浇注,无负压,模样熔化后靠砂粒间隙自行排出气体。从图中可见该铝合金小工艺件非常好地复制了模样的表面,没有气孔,表面光洁、表面质量较好。因此使用本发明涂料的泡沫塑料模进行浇注,只要模样表面足够光洁,就能完全复制到铸件上,保证铸件的表面具有较好的光洁度以及较好的表面质量。
Claims (5)
1.一种铝合金消失模铸造用粉末涂料,其特征在于,组分质量百分比组成:
2.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造用粉末涂料,其特征在于:所述石英粉粒度为100~200目,所述叶蜡石粉粒度为350~400目,滑石粉粒度为350~400目,聚乙烯醇粒度为600目以上,聚乙烯醇缩丁醛粒度为1000目以上。
3.一种铝合金消失模铸造用粉末涂料的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)称取100份(质量份,下同)权利要求1所述的铝合金消失模铸造用粉末涂料加入搅拌机;
(2)称取0.4份的表面活性剂加入40份水中,搅拌1分钟得表面活性剂溶液;
(3)将上述表面活性剂溶液加入搅拌机,搅拌1小时至涂料成膏状;
(4)将30份水加入搅拌机,搅拌0.5小时;
(5)将0.8份消泡剂加入搅拌机,慢速搅拌5分钟。
4.按照权利要求3所述的方法,步骤(2)中的表面活性剂选自JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的一种或两种。
5.按照权利要求3所述的方法,步骤(5)中的消泡剂选自聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种。
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