专利名称：一种消失模铸造涂料及其制备方法
技术领域：
本发明属于金属铸造技术领域，具体涉及一种消失模铸造涂料，同时还设计该涂料的制备方法。
背景技术：
消失模是一种相较于砂模能够好获得成型铸件的铸造工艺。其铸造过程大致为，首先采用泡沫为原材料制作出与铸件形状相同的泡沫模型；其次在泡沫模型上涂抹涂料形成涂层并烘干；再次将烘干后具有涂层的泡沫模型四周填上型砂；最后向泡沫模型内浇铸，待冷却后落砂获得铸件。在上述过程中，泡沫模型上涂抹的涂料所具有的性能，是决定能否获得合格铸件的关键所在。传统的铸造涂料一般包括耐火材料、粘结剂、悬浮剂、表面活性剂、消泡剂以及载体，通过这些物质的共同作用使铸件和型砂之间得到阻挡隔离，达到防止型砂粘砂至铸件上的目的。但为了获得精确的铸件，则必须对涂料本身的透气性、涂挂性、涂料强度、耐火性、脱壳性进行进一步的提升。而在上述这些性能之中耐火材料所承担的透气性又是最为重要。耐火材料是涂料的 骨架，能够保证涂料的耐热性、强度及透气性等从而避免粘砂、毛刺等缺陷、获得光滑表面。而现有耐火材料所使用的颗粒大小均匀没有形成阶梯分布设计，阻碍了耐火材料透气性能的体升，进而制约了消失模铸造所得产品质量的提高。其原因在于，当高温液态金属流入泡沫模型，泡沫模型会融化为液态，进而分解为气态，而泡沫模型消失的位置则很快得到金属填充。在液态金属填充的过程中，如果泡沫模型自带的空气以及分解产生的气体不能通过涂层及时排出，则会聚集在液态金属和涂层之间，由此而产生的压力会延缓金属的流动，甚至可导致冷隔的产生。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种消失模铸造涂料及其制备方法，使涂料具备良好的透气性能，进而提升消失模铸造出的铸件产品质量。为解决以上技术问题，本发明的技术方案是，一种消失模铸造涂料，包括耐火粉料、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇，所述耐火粉料包括铝矾土和石英粉，该铝矾土由80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒均勻混合组成。进一步，所述铝矾土为80. 1^-83.3% ;石英粉为9.1 % 9. 8 % ;酚醛树脂为
2.2% 3. 5% ;白乳胶为1. 7% L 9% ;钙膨润土为3.1 % 4. 4% ;异丙醇为O. 3%
O. 4%。进一步，所述招帆土为81. 5 % ;石英粉为9. 5% ;酹醒树脂为2. 8 % ;白乳胶为1.8% ;钙膨润土为3. 5% ;异丙醇为O. 35%。进一步，所述耐火粉料还包括熔融石英粉、锆英粉、镁砂粉、镁橄榄石粉、棕刚玉粉和白刚玉粉中的一种或两种以上组合。
一种涂料的制备方法，具体步骤如下步骤1、选用铝矾土矿石在1510°C 1550°C的温度下进行煅烧；步骤2、将段稍后获得的熟料进行研磨，分别得到-280目至-310目颗粒，-280目至-190目颗粒，90目至-190目的颗粒；步骤3、按照80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒进行均匀混合；步骤4、将混合好的铝矾土与石英粉、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇混
入
口 ο进一步，所述步骤2获得熟料颗粒后对颗粒进行酸洗处理并干燥，再将干燥后的熟料颗粒按照步骤3中所述比例进行混合配比。进一步，所述步骤4按照铝矾土为80. 1^-83.3% ;石英粉为9.1 % 9.8% ;酹醛树脂为2. 2% 3.5% ;白乳胶为1. 7% 1. 9% ;钙膨润土为3.1 % 4. 4% ;异丙醇为
O.3% O. 4%的比例混合。进一步，所述步骤4按照铝矾土为81. 5% ;石英粉为9. 5% ;酚醛树脂为2. 8% ;白乳胶为1. 8% ;钙膨润土为3. 5% ;异丙醇为O. 35%的比例混合。与现有技术相比，本发明将耐火材料中的铝矾土按照颗粒大小进行分布设置，通过均匀混合后，使不同大小的 铝矾土颗粒交错排列，以此改变致密性，进而增强透气性，相较于现有涂料中相同粒度级的铝矾土颗粒具备良好的透气性能，避免了在铸造过程中，液态金属与涂层之间冷隔现象的出现。故采用本发明所提供的涂料，能够提高消失模铸造所得的铸件质量。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。一种消失模铸造涂料，包括耐火粉料、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇。其中，耐火粉料包括铝矾土和石英粉。由于铝矾土的粒度及粒度分布是影响消失模铸造所用涂层透气性的重要因素，泡沫塑料模样在烧结过程中的热解产物通过涂层能否顺利排出，消失模涂料的透气性是关键所在。所以本发明将铝矾土的粒度级配成不同规格，以此提高涂料的透气性。本发明中，铝矾土由80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒均匀混合组成。本发明制得的涂料，在对泡沫模型进行涂刷后，涂层常温透气性高于12cm2 · (kPa · min) \ 高温透气性大于 22cm2 · (kPa · min)、由于不同粒度级配比形成的铝矾土还需要与其他组分共同组合才能形成涂料。所以现对涂料中各组分进行进一步描述，具体如下实施例1-1铝矾土为80.1 % 83. 3%;石英粉为9.1 % 9. 8% ;酚醛树脂为2. 2% 3. 5% ;白乳胶为1. 7% 1.9% ;钙膨润土为3.1 % 4. 4% ;异丙醇为O. 3% 0.4%。实施例1-2
铝矾土为81. 5% ;石英粉为9. 5% ;酚醛树脂为2. 8% ;白乳胶为1. 8% ;钙膨润土为3. 5% ;异丙醇为O. 35%。需要说明的是，本发明中耐火粉料还包括熔融石英粉、锆英粉、镁砂粉、镁橄榄石粉、棕刚玉粉和白刚玉粉中的一种或两种以上组合。另外，本发明均采用水作为涂料的载体。本发明还提供了一种涂料的制备方法，具体步骤如下步骤1、选用铝矾土矿石在1510°C 1550°C的温度下进行煅烧；步骤2、将段稍后获得的熟料进行研磨，分别得到-280目至-310目颗粒，-280目至-190目颗粒，90目至-190目的颗粒；步骤3、按照80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒进行均匀混合；步骤4、将混合好的铝矾土与石英粉、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇混
合实施例2-1步骤1、选用铝矾土矿石在1510°C 1550°C的温度下进行煅烧；步骤2、将段稍后获得的熟料进行研磨，分别得到-280目至-310目颗粒，-280目至-190目颗粒，90目至-190目的颗粒；步骤3、按照80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒进行均匀混合；步骤4、将混合好的铝矾土按照，铝矾土为80. 1^-83.3% ;石英粉为9.1% 9.8% ;酚醛树脂为2. 2% 3. 5% ;白乳胶为1. 7% 1. 9% ;钙膨润土为3.1 % 4. 4% ；异丙醇为O. 3% O. 4%的比例混合。实施例2-2步骤1、选用铝矾土矿石在1510°C 1550°C的温度下进行煅烧；步骤2、将段稍后获得的熟料进行研磨，分别得到-280目至-310目颗粒，-280目至-190目颗粒，90目至-190目的颗粒；步骤3、按照80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒进行均匀混合；步骤4、将混合好的铝矾土按照，铝矾土为81. 5% ;石英粉为9.5% ;酚醛树脂为
2.8% ;白乳胶为1. 8% ;钙膨润土为3. 5% ;异丙醇为O. 35%的比例混合。由于铝矾土化学成分为Al2O3,同时还含有Ti02、FeO3等杂质。烧结温度及Ti02、FeO3等杂质含量对涂料影响较大。同时，还因为铝矾土在研磨的过程中，研磨设备多为高猛钢铸件，混入后难以用磁选除去。所以铝矾土颗粒在研磨后，还应当进行一道酸洗处理，以去除杂质。待步骤2获得熟料颗粒后，对颗粒进行酸洗处理并干燥，然后将干燥后的熟料颗粒按照步骤3中所述比例进行混合配比。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种消失模铸造涂料，包括耐火粉料、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇，其特征在于所述耐火粉料包括铝矾土和石英粉，该铝矾土由80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒均匀混合组成。
2.如权利要求1所述的消失模铸造涂料，其特征在于所述铝矾土为80.1 % 83. 3%;石英粉为9.1 % 9. 8% ;酚醛树脂为2. 2% 3. 5% ;白乳胶为1. 7% 1.9% ;钙膨润土为3. 1% 4. 4% ;异丙醇为O. 3% O. 4%。
3.如权利要求2所述的消失模铸造涂料，其特征在于所述铝矾土为81.5%;石英粉为9.5% ;酚醛树脂为2. 8% ;白乳胶为1. 8% ;钙膨润土为3. 5% ;异丙醇为O. 35%。
4.如权利要求1所述的消失模铸造涂料，其特征在于所述耐火粉料还包括熔融石英粉、锆英粉、镁砂粉、镁橄榄石粉、棕刚玉粉和白刚玉粉中的一种或两种以上组合。
5.如权利要求1所述涂料的制备方法，具体步骤如下 步骤1、选用铝矾土矿石在1510°C 1550°C的温度下进行煅烧； 步骤2、将段稍后获得的熟料进行研磨，分别得到-280目至-310目颗粒，-280目至-190目颗粒，90目至-190目的颗粒； 步骤3、按照80%的-280目至-310目颗粒，14%的-280目至-190目颗粒，6%的-90目至-190目的颗粒进行均匀混合； 步骤4、将混合好的铝矾土与石英粉、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇混合。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述步骤2获得熟料颗粒后对颗粒进行酸洗处理并干燥，再将干燥后的熟料颗粒按照步骤3中所述比例进行混合配比。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于进一步，所述步骤4按照铝矾土为 .80.1 % 83. 3% ;石英粉为9. 1% 9.8% ;酚醛树脂为2. 2% 3. 5% ;白乳胶为L 7% 1.9% ;钙膨润土为3. 1% 4. 4% ;异丙醇为O. 3% O. 4%的比例混合。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于进一步，所述步骤4按照铝矾土为.81.5% ;石英粉为9. 5% ;酹醒树脂为2. 8% ;白乳胶为1. 8% 丐膨润土为3. 5% ;异丙醇为O.35%的比例混合。
全文摘要
本发明公开一种消失模铸造涂料，包括耐火粉料、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇，耐火粉料包括铝矾土和石英粉，该铝矾土由80％的-280目至-310目颗粒，14％的-280目至-190目颗粒，6％的-90目至-190目的颗粒均匀混合组成。其制备方法为选用铝矾土矿石在1510℃～1550℃的温度下进行煅烧；将段稍后获得的熟料进行研磨，分别得到前述的粒度级的颗粒；按照前述配比比例均匀混合；将混合好的铝矾土与石英粉、酚醛树脂、白乳胶、钙膨润土以及异丙醇混合。本发明将铝矾土按照颗粒大小进行分布设置，通过均匀混合后使不同大小的铝矾土颗粒交错排列，以此改变致密性，进而增强透气性，避免了在铸造过程中，液态金属与涂层之间冷隔现象的出现，最终提高消失模铸造所得的铸件质量。
文档编号B22C3/00GK103042168SQ201210587389
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月30日 优先权日2012年12月30日
发明者蔡明根 申请人:安岳县金龙机械制造有限公司