1.本发明涉及熔模精密铸造领域，具体涉及一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺。
背景技术：
2.锆英砂粉在精密铸造行业应用最广泛也最成功，但是锆英砂属于一种没有经过深加工的自然矿产。杂质非常多如有机物、水分、各类金属及其氧化物，这些杂质对面层涂料和铸件质量均有很大影响，还会降低其耐火度。有机物的存在则会造成涂料面层爆裂等问题。另外，我国的锆矿资源贫乏，长期依赖进口澳大利亚和南非的锆英砂矿，这也是造成国内锆英砂粉价格过高的原因。
3.因此，精密铸造领域需要一种开发一种不使用锆英砂粉的制壳面层工艺。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于克服上述问题，提供一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，包括如下步骤：
6.s1.准备原料
7.准备铝硅系耐火材料面层粉、铝硅系耐火材料面层砂、黏结剂、湿润剂和消泡剂；
8.s2.配置面层涂料
9.在搅拌桶中先加入黏结剂，再加入湿润剂混合均匀，在搅拌的过程中加入高铝面层粉，并注意防止粉料结块，最后加入消泡剂搅拌，搅拌并控制材料黏度值处于20
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30
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之间；
10.s3.上面层涂料
11.将模组在涂料桶中转动或上下移动，防止模组的凹角、沟槽和小孔集存气泡，去除凹角、沟槽和小孔内的气泡及多余涂料，使模组各部位涂料均匀，避免缺涂、局部堆积和裹气泡；
12.s4.撒面层砂
13.面层涂料涂挂完成后，立即撒上一层均匀的高铝面层砂，撒砂均匀覆盖到模组的每个部位，撒砂完毕后，将模组放入面层房进行干燥，并等待后续工艺。
14.作为改进，所述铝硅系耐火材料面层粉包括铝矾土熟料面层粉或莫来石面层粉中的一种。
15.作为改进，所述铝硅系耐火材料面层砂包括铝矾土熟料面层砂或莫来石面层砂中的一种。
16.作为改进，所述铝硅系耐火材料面层粉的粒度为325目，所述铝硅系耐火材料面层砂的粒度为60-120目。
17.作为改进，所述黏结剂选用硅溶胶、水玻璃、硅酸乙酯中的一种或多种。
18.作为改进，s3步骤中所述去除多余涂料的方法为使用0.3-0.35mpa的压缩空气轻吹或毛笔涂刷局部表面。
19.作为改进，s2步骤中所述铝硅系耐火材料面层粉与粘结剂的比例(即粉液比)为2.5：1-3：1；所述湿润剂的重量为黏结剂重量的0.2％-0.5％，所述湿润剂的重量为黏结剂重量的0.1％-0.2％。
20.作为改进，s2步骤中所述搅拌的时间大于12小时。
21.本发明的优点在于：
22.本发明使用铝矾土熟料和莫来石替代锆英粉和砂的产品，国内资源丰富，能显著降低生产成本；原料中没有有机物和水分，不会影响面层涂料质量。本发明相较于传统的锆英砂和白刚玉的生产工艺更加简单节能，性能更好，适合各种材质的铸件生产，提高铸件质量。
具体实施方式
23.下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限定本发明的保护范围。
24.实施例1
25.本实施例公开了一种使用铝硅系耐火材料面层粉和砂制作壳面层的工艺，包括如下步骤：
26.s1.准备原料
27.准备325目的莫来石面层粉、60-120目莫来石面层砂、黏结剂、湿润剂和消泡剂；
28.s2.配置面层涂料
29.在搅拌桶中先加入黏结剂，再加入黏结剂重量0.1％的湿润剂混合均匀，在搅拌的过程中加入莫来石面层粉，莫来石面层粉与黏结剂的比例为3：1，并注意防止粉料结块，最后加入黏结剂重量0.1％的消泡剂搅拌，搅拌12小时以上，并控制材料黏度值处于20
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之间；
30.s3.上面层涂料
31.将模组在涂料桶中转动或上下移动，防止模组的凹角、沟槽和小孔集存气泡，使用0.3-0.35mpa的压缩空气轻吹的方式去除凹角、沟槽和小孔内的气泡及多余涂料，使模组各部位涂料均匀，避免缺涂、局部堆积和裹气泡；
32.s4.撒面层砂
33.面层涂料涂挂完成后，立即撒上一层均匀的莫来石面层砂，撒砂均匀覆盖到模组的每个部位，撒砂完毕后，将模组放入面层房进行干燥，并等待后续工艺。
34.本实施例中的黏结剂为硅溶胶。
35.莫来石面层粉和面层砂在经过长期的实验证明，其涂挂性、脱壳性、铸件表面光洁度和铸件尺寸精度都很好，铸件质量可以与锆英粉和砂媲美。在实际生产中，小型铸件使用325目莫来石面层粉，中大型铸件为防止面层干裂，可以加入10％-20％的200目-280目莫来石粉。莫来石的物理和化学性能优良，所生产出来的铸件质量优良，能用于各类金属材质铸件的面层制壳材料。
36.实施例2
37.本实施例公开了一种使用铝硅系耐火材料面层粉和砂制作壳面层的工艺，包括如下步骤：
38.s1.准备原料
39.准备325目的铝矾土熟料面层粉、60-120目铝矾土熟料面层砂、黏结剂、湿润剂和消泡剂；
40.s2.配置面层涂料
41.在搅拌桶中先加入黏结剂，再加入黏结剂重量0.2％的湿润剂混合均匀，在搅拌的过程中加入铝矾土熟料面层粉，铝矾土熟料面层粉与黏结剂的比例为2.5：1，并注意防止粉料结块，最后加入黏结剂重量0.2％的消泡剂搅拌，搅拌12小时以上，并控制材料黏度值处于20
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之间；
42.s3.上面层涂料
43.将模组在涂料桶中转动或上下移动，防止模组的凹角、沟槽和小孔集存气泡，使用毛笔涂刷的方式去除凹角、沟槽和小孔内的气泡及多余涂料，使模组各部位涂料均匀，避免缺涂、局部堆积和裹气泡；
44.s4.撒面层砂
45.面层涂料涂挂完成后，立即撒上一层均匀的铝矾土熟料面层砂，撒砂均匀覆盖到模组的每个部位，撒砂完毕后，将模组放入面层房进行干燥，并等待后续工艺。
46.本实施例中的黏结剂为水玻璃。
47.铝矾土熟料看似杂质很多，但是在经过高温煅烧后，一些杂质比如水、硫、磷等去除了，剩下的比如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等杂质在高温下也较多地进入了玻璃相，玻璃相是阻隔金属液与型壳材料的隔离层，也是获得型壳易剥离的必要条件。
48.以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不等同于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，不脱离本发明的精神和范围下所做的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。
技术特征：
1.一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，包括如下步骤：s1.准备原料准备铝硅系耐火材料面层粉、铝硅系耐火材料面层砂、黏结剂、湿润剂和消泡剂；s2.配置面层涂料在搅拌桶中先加入黏结剂，再加入湿润剂混合均匀，在搅拌的过程中加入铝硅系耐火材料面层粉，并注意防止粉料结块，最后加入消泡剂搅拌，搅拌并控制材料黏度值处于20
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之间；s3.上面层涂料将模组在涂料桶中转动或上下移动，防止模组的凹角、沟槽和小孔集存气泡，去除凹角、沟槽和小孔内的气泡及多余涂料，使模组各部位涂料均匀，避免缺涂、局部堆积和裹气泡；s4.撒面层砂面层涂料涂挂完成后，立即撒上一层均匀的铝硅系耐火材料面层砂，撒砂均匀覆盖到模组的每个部位，撒砂完毕后，将模组放入面层房进行干燥，并等待后续工艺。2.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，所述铝硅系耐火材料面层粉包括铝矾土熟料面层粉或莫来石面层粉中的一种。3.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，所述铝硅系耐火材料面层砂包括铝矾土熟料面层砂或莫来石面层砂中的一种。4.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，所述铝硅系耐火材料面层粉的粒度为325目，所述铝硅系耐火材料面层砂的粒度为60-120目。5.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，所述黏结剂选用硅溶胶、水玻璃、硅酸乙酯中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，s3步骤中所述去除多余涂料的方法为使用0.3-0.35mpa的压缩空气轻吹或毛笔涂刷局部表面。7.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，s2步骤中所述高铝面层粉与粘结剂的比例(即粉液比)为2.5：1-3：1；所述湿润剂的重量为黏结剂重量的0.2％-0.5％，所述湿润剂的重量为黏结剂重量的0.1％-0.2％。8.根据权利要求1所述的一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺，其特征在于，s2步骤中所述搅拌的时间大于12小时。
技术总结
本发明公开了一种使用铝硅系耐火材料粉和砂的制壳面层工艺。本发明使用铝矾土熟料或莫来石替代锆英粉和砂的产品，国内资源丰富，能显著降低生产成本；原料中没有有机物和水分，不会影响面层涂料质量。本发明相较于传统的锆英砂和白刚玉的生产工艺更加简单节能，性能更好，适合各种材质的铸件生产，提高铸件质量。量。
技术研发人员：吴应卓
受保护的技术使用者：吴应卓
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/1/21