专利名称：一种熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法
技术领域：
本发明涉及铝合金熔模铸造技术，特别是一种熔模精密铸造过程中制壳方法，尤其适用于对尺寸精度及表面要求高的各类铝合金铸件的制作方法。
背景技术：
随着航空、航天、汽车工业等代表的高技术领域的快速发展，对各类铝合金构件的集成化、轻量化、可靠性提出了更高的要求。同时，在满足冶金性能要求的前提下，对复杂铸件的尺寸精度和表面质量也提出了更高的要求。国内外主要采用精密成型的铸造方法来实现铸件的成型及其他要求。熔模精密铸造中影响铸件表面质量的除了蜡模的质量之外，制壳工艺的选择也是至关重要的技术。现阶段，国内外主要采用锆英粉和上店砂作为模壳材料，但由于锆英粉价格昂贵，对于批量生产来讲，成本很大。所以，都在积极寻找更好的工艺和材料，减少锆英粉的使用量，降低成本，同时还能满足最终铸件的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，该方法采用价格较低廉的上店粉，采购方便，配比简单，可以对模壳乃至最终的铸件表面质量及尺寸精度起到很大的提高作用。本发明的目的是通过以下技术方案来解决的这种熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，依次制备面层、过渡层、加固层、封严层的制备，包括以下步骤I)粘结剂的调配
将pH值范围为9 11的GRJ-30的硅溶胶与蒸馏水或纯净水按重量比为10 1的比例混合，充分搅拌得到粘结剂；2)面层料浆制备将准备好的粘结剂倒入DXPJ快速搅拌机中，边搅拌边加入上店粉，搅拌均匀；然后加入快速渗透剂T和消泡剂，所述快速渗透剂T占硅溶胶重量的O. 2%，所述消泡剂占硅溶胶重量的O. 2% ;并加入工业酒精稀释后，加入面层料浆；停止搅拌后使料浆测量比重为
2.I，浆料粘度为26 ；3)面层撒砂采用70目的上店砂对面层料浆进行面层撒砂，干燥时间8h，自干，层数I层；4)过渡层浆料制备过渡层浆料的制备与步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为I. 8，浆料粘度为18 ；5)过渡层撒砂采用35目的上店砂对过渡层浆料进行面层撒砂，干燥时间6h，自干，层数I层；
6)加固层浆料制备加固层浆料的制备与第步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为2. 0，浆料粘度为16 ；7)加固层撒砂 采用22目的上店砂对加固层浆料进行面层撒砂，干燥时间6h，风吹干燥，层数3层；8)封严层浆料制备封严层浆料的制备与步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为I. 6，浆料粘度为16 ；9)封严层干燥干燥时间12h，风吹干燥，层数I层。进一步的，上述步骤2)中，加入的上店粉为280# 300#，硅溶胶与上店粉的重量比为I :3. 3 ;加入的工业酒精占硅溶胶重量的O. 2%。进一步的，上述步骤6 )中，上店粉采用200#。进一步的，上述步骤2)在搅拌时，先高速搅拌10-20分钟，然后使用低速搅拌速度再搅拌40-60分钟。本发明具有以下有益效果本发明的方法采用价格低廉的上店粉，采购方便，配比简单，可以对模壳乃至最终的铸件表面质量及尺寸精度起到很大的提高作用。并且，在保证模壳及铸件表面质量的前提下，本发明能够降低铝合金熔模精密铸造的生产成本，提高生产效率和铸件成品率。
具体实施例方式本发明的熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，依次制备面层、过渡层、加固层、封严层的制备，具体按照以下步骤步骤进行I)粘结剂的调配将pH值范围为9 11的GRJ-30的硅溶胶与蒸馏水或纯净水按重量比为10 1的比例混合，充分搅拌得到粘结剂；2)面层料浆制备将准备好的粘结剂倒入DXPJ快速搅拌机中，边搅拌边加入上店粉，搅拌均匀(先高速搅拌10-20分钟，然后使用低速搅拌速度再搅拌40-60分钟)；然后加入快速渗透剂T和消泡剂，所述快速渗透剂T占硅溶胶重量的O. 2%，所述消泡剂占硅溶胶重量的O. 2% ;并加入工业酒精稀释后，加入面层料浆；停止搅拌后使料浆测量比重为2. 1，浆料粘度为26 ;力口入的上店粉为280# 300#，硅溶胶与上店粉的重量比为I :3. 3 ;加入的工业酒精占硅溶胶重量的O. 2%。3)面层撒砂采用70目的上店砂对面层料浆进行面层撒砂，干燥时间8h，自干，层数I层；4)过渡层浆料制备过渡层浆料的制备与步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为I. 8，浆料粘度为18 ；
5)过渡层撒砂采用35目的上店砂对过渡层浆料进行面层撒砂，干燥时间6h，自干，层数I层；6)加固层浆料制备加固层浆料的制备与第步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为2. 0，浆料粘度为16 ;且上店粉采用200#。
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7)加固层撒砂采用22目的上店砂对加固层浆料进行面层撒砂，干燥时间6h，风吹干燥，层数3层；8)封严层浆料制备封严层浆料的制备与步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为I. 6，浆料粘度为16 ；9)封严层干燥干燥时间12h，风吹干燥，层数I层。下面结合实施例对本发明做进一步详细描述实施例I I粘结剂的调配将pH值范围为9 11的GRJ-30的硅溶胶与蒸馏水或(纯净水)按10 1的的比例混合，进行充分搅拌后才能进行料浆配置。2面层料浆制备将准备好的粘结剂适量倒入DXPJ快速搅拌机中，边搅拌边加入上店粉(280# 300#)，先高速搅拌15分钟。如有料浆飞溅可适当降低转速。然后使用低速搅拌速度再至少搅拌45分钟，分别量出快速渗透剂T (占硅溶胶重量的O. 2%)和消泡剂(占硅溶胶重量的O. 2%)，并加入同体积的工业酒精稀释后，加入面层料浆。停止搅拌后料浆测量比重为2. I，浆料粘度为26。3面层撒砂采用70目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间8h，自干，层数I层。4过渡层浆料制备与第2步相同的步骤。但浆料比重为I. 8，浆料粘度为18。5过渡层撒砂采用35目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间6h，自干，层数I层。6加固层浆料制备与第2步相同的步骤。但上店粉为200#，浆料比重为2.0，浆料粘度为16。7加固层撒砂采用22目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间6h，风吹干燥，层数3层。8封严层浆料制备与第2步相同的步骤。但浆料比重为I. 6，浆料粘度为16。9封严层干燥干燥时间12h，风吹干燥，层数I层。实施例2 I粘结剂的调配将pH值范围为9 11的GRJ-30的硅溶胶与蒸馏水或(纯净水)按10 1的的比例混合，进行充分搅拌后才能进行料浆配置。2面层料浆制备将准备好的粘结剂适量倒入DXPJ快速搅拌机中，边搅拌边加入上店粉(280# 300#)，先高速搅拌15分钟。如有料浆飞溅可适当降低转速。然后使用低速搅拌速度再至少搅拌45分钟，分别量出快速渗透剂T (占硅溶胶重量的O. 2%)和消泡剂(占硅溶胶重量的O. 2%)，并加入同体积的工业酒精稀释后，加入面层料浆。停止搅拌后料浆测量比重为2. 3，浆料粘度为28。
3面层撒砂采用70目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间10自干，层数I层。4过渡层浆料制备与第2步相同的步骤。但浆料比重为2. I,浆料粘度为22。5过渡层撒砂采用35目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间8h，自干，层数I层。6加固层浆料制备与第2步相同的步骤。但上店粉为200#，浆料比重为2. 2，浆料粘度为18。7加固层撒砂采用22目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间8h，风吹干燥，层数3 层。8封严层浆料制备与第2步相同的步骤。但浆料比重为I. 9，浆料粘度为20。9封严层干燥干燥时间10h，风吹干燥，层数I层。实施例3 I粘结剂的调配将pH值范围为9 11的GRJ-30的硅溶胶与蒸馏水或(纯净水)按10 1的的比例混合，进行充分搅拌后才能进行料浆配置。2面层料浆制备将准备好的粘结剂适量倒入DXPJ快速搅拌机中，边搅拌边加入上店粉(280# 300#)，先高速搅拌15分钟。如有料浆飞溅可适当降低转速。然后使用低速搅拌速度再至少搅拌45分钟，分别量出快速渗透剂T (占硅溶胶重量的O. 2%)和消泡剂(占硅溶胶重量的O. 2%)，并加入同体积的工业酒精稀释后，加入面层料浆。停止搅拌后料浆测量比重为2. 5，浆料粘度为32。3面层撒砂采用70目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间5自干，层数2层。4过渡层浆料制备与第2步相同的步骤。但浆料比重为2. 4，浆料粘度为24。5过渡层撒砂采用35目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间7h，自干，层数I层。6加固层浆料制备与第2步相同的步骤。但上店粉为200#，浆料比重为2. 4，浆料粘度为23。7加固层撒砂采用22目的上店砂进行面层撒砂，干燥时间9h，风吹干燥，层数2层。8封严层浆料制备与第2步相同的步骤。但浆料比重为2. 2，浆料粘度为23。9封严层干燥干燥时间llh，风吹干燥，层数I层。
权利要求
1.一种熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，依次制备面层、过渡层、加固层、封严层的制备，其特征在于，包括以下步骤 1)粘结剂的调配 将pH值范围为9 11的GRJ-30的硅溶胶与蒸馏水或纯净水按重量比为10 1的比例混合，充分搅拌得到粘结剂； 2)面层料浆制备 将准备好的粘结剂倒入DXPJ快速搅拌机中，边搅拌边加入上店粉，搅拌均匀；然后加入快速渗透剂T和消泡剂，所述快速渗透剂T占硅溶胶重量的O. 2%，所述消泡剂占硅溶胶重量的O. 2% ;并加入工业酒精稀释后，加入面层料浆；停止搅拌后使料浆测量比重为2. 1，浆料粘度为26 ； 3)面层撒砂 采用70目的上店砂对面层料浆进行面层撒砂，干燥时间8h，自干，层数I层； 4)过渡层浆料制备 过渡层浆料的制备与步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为I. 8，浆料粘度为18 ； 5)过渡层撒砂 采用35目的上店砂对过渡层浆料进行面层撒砂，干燥时间6h，自干，层数I层； 6)加固层浆料制备 加固层浆料的制备与第步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为2. 0，浆料粘度为16 ； 7)加固层撒砂 采用22目的上店砂对加固层浆料进行面层撒砂，干燥时间6h，风吹干燥，层数3层； 8)封严层浆料制备 封严层浆料的制备与步骤2)相同，但加入面层料浆后使浆料测量比重为I. 6，浆料粘度为16 ； 9)封严层干燥 干燥时间12h，风吹干燥，层数I层。
2.根据权利要求I所述的熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，其特征在于，步骤2)中，加入的上店粉为280# 300#，硅溶胶与上店粉的重量比为I :3. 3 ;加入的工业酒精占硅溶胶重量的O. 2%。
3.根据权利要求I所述的熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，其特征在于，步骤6)中，上店粉采用200#。
4.根据权利要求I所述的熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，其特征在于，步骤2)在搅拌时，先高速搅拌10-20分钟，然后使用低速搅拌速度再搅拌40-60分钟。
全文摘要
本发明公开了一种熔模精密铸造铝合金制壳的制作方法，该方法包括1)粘结剂的调配，2)面层料浆制备，3)面层撒砂，4)过渡层浆料制备，5)过渡层撒砂，6)加固层浆料制备，7)加固层撒砂，8)封严层浆料制备，9)封严层干燥。本发明的方法采用价格较低廉的上店粉，采购方便，配比简单，可以对模壳乃至最终的铸件表面质量及尺寸精度起到很大的提高作用。
文档编号B22C9/04GK102921888SQ20121044140
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者朱鹏超, 薛祥义, 常辉, 狄玮岚, 王金龙, 周中波 申请人:西安西工大超晶科技发展有限责任公司