中温蜡用硅溶胶涂料及其制备方法与流程
发布时间: 2025-04-01 20:39:03 人气：1 来源：汽车零件
本发明涉及精密铸造生产领域，具体地，涉及一种中温蜡用硅溶胶涂料及其制备方法。
国际上通用的精铸件生产的基本工艺，它具有较高的铸件质量、较低的返修率，特别适合于表面粗糙度要求高(ra0.8-3.2)，尺寸精度高(ct3-ct5级)的中小件、特小件(2-1000g)。一般中温蜡配合的是硅溶胶制壳工艺，而低温蜡一般配合的是水玻璃制壳工艺。中温蜡的收缩比低温蜡的要大。且中温蜡是脱水提纯处理，低温蜡是去除皂化物的反应处理，所以低温蜡蜡膏中含有水汽。中温蜡比低温蜡的尺寸要稳定，中温蜡硅溶胶制壳与低温蜡制壳相比具备以下几点优势：
(1)中温蜡精密铸造配合的是硅溶胶制壳工艺，而低温蜡一般配合的是水玻璃制壳工艺。
由于设备及成本限制，较少应用于中大件(5-100kg)。成本高，其型壳生产所带来的成本是水玻璃型壳的8倍。比低温蜡-硅溶胶型壳也高出25％。根本原因是其制壳、蜡模材料成本高，且设备耗电也大得多，设备投资也大。生产周期与低温蜡-硅溶胶型壳相同，比水玻璃及复合型壳长得多。
生产5-50kg的中大件往往要采用中温液态蜡(65-70℃)及高压(4.0-7.0mpa)注蜡，厚壁蜡模易缩凹，铸件尺寸精度并不太高，中大件对尺寸精度、表面粗糙度要求也没有小件那么高，故中大件较少采用硅溶胶(中温蜡)型壳。
本发明的目的是提供一种能够减少相关成本，提高生产效率，保证铸件尺寸、粗糙度要求的中温蜡用硅溶胶涂料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种中温蜡用硅溶胶涂料，所述硅溶胶涂料含有硅溶胶、消泡剂、润湿剂和耐火粉，其中，相对于10kg的硅溶胶，消泡剂的含量为14-20ml，润湿剂的含量为20-30ml，耐火粉的含量为34-37kg；其中，耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的混合物。
本发明还提供一种硅溶胶涂料的制备方法，所述制备方法有以下步骤：按照前文所述的配比准备好原料；在搅拌桶中先加入润湿剂和消泡剂，然后加入硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入耐火粉，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度。
通过上述技术方案，本发明确定了涂料中硅溶胶、消泡剂、润湿剂和耐火粉的添加比例和添加种类，得到的硅溶胶涂料拥有非常良好的透气性、清砂性和脱壳性，拥有非常良好的流平性和涂挂性。不仅如此，本发明还降低了常规硅溶胶的原料成本。
以下对本发明的具体实施方式来进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供了一种中温蜡用硅溶胶涂料，所述硅溶胶涂料含有硅溶胶、消泡剂、润湿剂和耐火粉，其中，相对于10kg的硅溶胶，消泡剂的含量为14-20ml，润湿剂的含量为20-30ml，耐火粉的含量为34-37kg；其中，耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的混合物。
通过上述技术方案，本发明确定了涂料中硅溶胶、消泡剂、润湿剂和耐火粉的添加比例和添加种类，得到的硅溶胶涂料拥有非常良好的透气性、清砂性和脱壳性，拥有非常良好的流平性和涂挂性。不仅如此，本发明还降低了常规硅溶胶的原料成本。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，所述硅溶胶涂料的粘度为41-51η6/s。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，耐火粉的粒度不大于325目。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，硅溶胶为f-s30快干硅溶胶。不仅仅可以减少涂料的干燥时间，缩短生产周期，还可提升熔融石英砂对中温蜡的润湿性，减少粘砂现象，提高铸件外观质量。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的质量比为7:1.95-2.05:0.95-1.05。在这种情况下，熔融石英砂在耐火粉中替代了一部分的锆英粉，而熔融石英砂其热膨胀系数仅为5×10-7/℃，且其价格只有锆英石的1/6，很大程度上降低了生产成本。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，消泡剂为正辛醇。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，润湿剂为脂肪醇聚氧乙烯醚，在后文的实施例中，为说明本发明的技术效果，以江苏省海安石油化工厂生产jfc进行说明。
本发明还提供一种硅溶胶涂料的制备方法，所述制备方法有以下步骤：按照前文所述的配比准备好原料；在搅拌桶中先加入润湿剂和消泡剂，然后加入硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入耐火粉，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度。
在本发明一种优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，硅溶胶涂料的粘度为41-51η6/s。
在本发明一种更加优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，硅溶胶涂料的粘度为43-47η6/s。
在本发明一种更加优选的实施方式中，为了更好的提高硅溶胶涂料的涂挂性和流平性，优选的，搅拌时间为6-8h。
通过上述技术方案，本发明确定了涂料中硅溶胶、消泡剂、润湿剂和耐火粉的添加比例和添加种类，得到的硅溶胶涂料拥有非常良好的透气性、清砂性和脱壳性，拥有非常良好的流平性和涂挂性。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。在下述实施例中，润湿剂为jfc脂肪醇聚氧乙烯醚；消泡剂为正辛醇。
在搅拌桶中先加入20ml润湿剂和14ml消泡剂，然后加入10kg硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入36kg耐火粉(粒度不大于325目)，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度为44η6/s。所用粘度计为100ml，直径为6mm，所述耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的混合物，其中，耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的质量比为7:1.95:1.05。
在搅拌桶中先加入30ml润湿剂和20ml消泡剂，然后加入10kg硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入34kg耐火粉(粒度不大于325目)，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度为42η6/s。所用粘度计为100ml，直径为6mm，所述耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的混合物，其中，耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的质量比为7:2.05:0.95。
在搅拌桶中先加入25ml润湿剂和20ml消泡剂，然后加入10kg硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入37kg耐火粉(粒度不大于325目)，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度为43η6/s。所用粘度计为100ml，直径为6mm，所述耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的混合物，其中，耐火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的质量比为7:2:1。
在搅拌桶中先加入30ml润湿剂和20ml消泡剂，然后加入10kg硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入34kg锆英粉(粒度不大于325目)，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度为43η6/s。所用粘度计为100ml，直径为6mm。
在搅拌桶中先加入30ml润湿剂和20ml消泡剂，然后加入10kg硅溶胶，均匀搅拌，然后在不断搅拌中加入34kg耐火粉(粒度不大于325目)，继续搅拌至体系充分稳定，测量其粘度为44η6/s。所用粘度计为100ml，直径为6mm，其中，耐火粉为锆英粉和熔融石英砂的混合物，锆英粉和熔融石英砂的质量比为7:3。
将清洗干燥好的中温蜡模慢慢浸入涂料搅拌桶中，转动蜡模并上下移动，让涂料充分并均匀湿润模组。
发现实施例1-3和对比例1、对比例2中的流涂性和流平性均较好，其中，实施例2、对比例1和对比例2中的涂料的流涂性和流平性较实施例1和实施例3中较优。其中，实施例2中的流涂性和流平性优于对比例2，与对比例1中的流涂性和流平性接近。
但是，实施例2与对比例1相比，所火粉为锆英粉与熔融石英和超细硅微粉的混合物，而对比例1中的耐火粉采用的是锆英粉，而熔融石英砂的价格只有锆英粉的1/6，超细硅微粉的成本也低于锆英粉，很大程度上降低了生产成本。
通过在涂料上撒砂、干燥，制得中温蜡硅溶胶壳模。再采用水浴脱蜡，获得模壳。发现得到的模壳没有分层、走泡和开裂现象。脱壳性能和清砂效果良好。
再通过焙烧得到浇注用铸型。浇注后发现铸件质量稳定，未出现粘砂等质量缺陷。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，能够最终靠任何合适的方式来进行组合，为了尽最大可能避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也能够直接进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
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