[發(fā)明專利]一種微熔模精鑄用石膏鑄型的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710144830.1
• 申請(qǐng)日: 2007-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN101204827A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李邦盛;楊闖;任明星;傅恒志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B28B1/00
• 分類號(hào): B28B1/00;B28C1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 單軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種石膏鑄型的制備方法。

背景技術(shù)

熔模鑄造首先需要用易熔材料制成一個(gè)和所鑄部件相當(dāng)?shù)目扇坌阅Ｐ停ǔＪ菍⑾炞⑷胍粋€(gè)逆向工程模型，或者是在蠟?zāi)２牧仙献龀觥ＤＰ筒牧峡梢允翘烊幌灐⑷斯は灐⒕郾揭蚁⒍喾N蠟的混合物或其它熱塑性材料，有時(shí)非排他地包括一些填充物諸如脂肪酸和增塑劑。微熔模精鑄是指在熔模鑄造的基礎(chǔ)上鑄造更精密的微小件，所提到的微小件是指輪廓尺寸只有幾百微米，最小的精細(xì)部位只有幾十微米鑄件。微小件鑄造成形后不可能進(jìn)行任何機(jī)械清理和修剪，必須一次鑄造成形，因此微小件鑄型的質(zhì)量是保證微小件表面光潔和精確尺寸的關(guān)鍵。

目前制備石膏鑄型主要采用將石膏半水合物粉末與水混合成為石膏漿料，將石膏漿料傾注到不透水的模型中并使?jié){料與模型保持不動(dòng)，直至凝固反應(yīng)完成，然后將已模制的石膏結(jié)構(gòu)從模型中取出的工藝；在制備石膏鑄型過程中石膏半水合物經(jīng)水合反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成為石膏二水合物，發(fā)生下列反應(yīng)：CaSO₄·1/2H₂O+3/2H₂O→CaSO₄·2H₂O。目前制備石膏鑄型的方法中石膏半水合物是溶解于水中，然后再結(jié)晶成為石膏二水合物，由于石膏二水合物結(jié)晶時(shí)生長成針狀晶體，其針狀晶體的長度為15～30μm(如圖2所示)，因此目前制備方法制造出的石膏鑄型不能滿足微熔模精鑄的要求，無法用于鑄造一次成形、表面光潔和尺寸精度高的微小件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決目前制備方法制造出的石膏鑄型不能滿足微熔模精鑄的要求，無法用于鑄造一次成形、表面光潔和尺寸精度高的微小件的問題，而提供的一種微熔模精鑄用石膏鑄型的制備方法。

微熔模精鑄用石膏鑄型按以下步驟進(jìn)行：一、將粒度小于200目的α或β半水硬石膏和去離子水按1∶36～42的質(zhì)量比混合攪拌10～20s，然后在真空條件下攪拌15～40s；二、將步驟一攪拌混合的石膏漿料注入不透水的模型中進(jìn)行超聲力場作用；三、停止超聲力場后在空氣氣氛、室溫條件下至少放置48h，即得到微熔模精鑄用石膏鑄型；其中步驟二中超聲力場從漿料下部導(dǎo)入，超聲力場作用的時(shí)間為4～10min，超聲力場的導(dǎo)入功率為50～500W，超聲力場的作用頻率為20～100KHz。

本發(fā)明微熔模精鑄用石膏鑄型的制備方法通過外加物理場來改變石膏漿料凝固后的晶體顯微結(jié)構(gòu)，本發(fā)明制備出的石膏鑄型晶體為圓形顆粒狀，且晶體尺寸小，可以滿足微熔模精鑄要求，能夠用語鑄造一次成形、表面光潔和尺寸精度高的微小件；而且不需要延長石膏鑄型的凝固時(shí)間。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)α半水硬石膏制備的鑄型的掃描電子顯微鏡觀察圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)α半水硬石膏制備的鑄型的激光共聚焦掃描顯微鏡觀察圖；圖3是具體實(shí)施方式一中用α半水硬石膏制備的微熔模精鑄用石膏鑄型的掃描電子顯微鏡觀察圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：本實(shí)施方式微熔模精鑄用石膏鑄型按以下步驟進(jìn)行：一、將粒度小于200目的α或β半水硬石膏和去離子水按1∶36～42的質(zhì)量比混合攪拌10～20s，然后在真空條件下攪拌15～40s；二、將步驟一攪拌混合的石膏漿料注入不透水的模型中進(jìn)行超聲力場作用；三、停止超聲力場后在空氣氣氛、室溫條件下至少放置48h，即得到微熔模精鑄用石膏鑄型；其中步驟二中超聲力場從漿料下部導(dǎo)入，超聲力場作用的時(shí)間為4～10min，超聲力場的導(dǎo)入功率為50～500W，超聲力場的作用頻率為20～100KHz。

目前石膏鑄型的制備方法在制備小晶粒尺寸石膏鑄型的過程中主要采用增加對(duì)石膏漿料的攪拌速率和攪拌時(shí)間，以及降低石膏粉末的溫度等工藝，而這樣操作勢必就減小了石膏自然的凝固反應(yīng)時(shí)間，縮短石膏鑄型中氣泡的釋放時(shí)間，由此使石膏鑄型產(chǎn)生氣孔等缺陷；而且這種工藝并沒有改變石膏鑄型中晶體的顯微結(jié)構(gòu)，只是減小了晶體的尺寸，石膏晶體仍是針狀交錯(cuò)的形狀，不能滿足微小件熔模精鑄的要求(表面光潔)。另外通過降低石膏漿料的溫度只能有限的降低石膏鑄型中石膏晶體的尺寸，但會(huì)延長石膏漿料的凝固時(shí)間，使操作效率降低，可操作性小。