《铸造手册 (46)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铸造手册 (46)（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章石膏型铸造第一节石膏型铸造的工艺特点石膏型铸造采用易熔模料、 硅橡胶、 金属或木材等材质制成光洁精细的模样， 灌 以石膏浆料制成铸型， 经烘干焙烧后浇注合金液最终获得光洁精密铸件。因石膏浆料成形性及复制性很好， 可浇出复杂薄壁精细的锌、 铝、 铜、 金、 银等有色合金铸件， 铸 件的最小壁厚可小于 !“， 表面粗糙度一般为 !#$% : %。图 6 : ; : %二水石膏的结晶结构石膏难溶于水， 在水中溶解度以 !“#$%计， .63时为 )/ : .。表 6 : ; : .两种半水石膏的物理性质种类性质标准混水量（8）凝结时间,-,-?）强度,AB“.C抗压强度.C抗拉强度干燥抗压强度
2、干燥抗拉强度!型半水石膏(0.0 2 /.11 D )/)6%， 为使石膏浆料具有良好流动性， 实际的混水量要大于理论值， 多出部分以游离水形成式存在。上述反应为发热反应， 反应产物二水石膏的温度上升。（二） 胶凝硬化石膏浆体丧失流动性 初凝石膏浆体失去可塑性 终凝石膏浆体建立起强度 硬化初凝时间应满足浆料搅拌加灌注铸型所需时间， 一般为 . $ 4+20约 ()-)(/)!#56#3()924约 ()-)(*?:/ 号石膏#按石膏%水 0-%3/ 配# 2 0-0$0$.#6#由 ABCD=) 公司生产， 流动性 #1 2 !1)， 凝结时膨胀率 -.1,， 裂纹倾向轻微。二、 填料填料是石
3、膏型混合料中的主要组成， 一般为耐火材料。（一） 填料的作用主要是减少石膏型的线收缩和裂纹倾向， 亦有加入热导率大的材料来提高石膏型的热导率。各种填料对石膏混合料线膨胀率的影响见图 ! “ # “ 1。（二） 填料的种类及对石膏型性能的影响填料种类较多， 其对石膏型性能影响亦不同， 其中以 E*F/“ G0/F$系材料因性能良好， 价格较低， 应用最广泛。E*F/“ G0/F$材料对石膏型混合料性能影响， 见表 ! “ #“ 1。填料种类对裂纹倾向和胶凝时间的影响见表 ! “ # “ 7 和 ! “ # “ #。31$/第八篇特种铸造工艺设计与生产实用技术易铸网 w w w . e a s y
4、 f o u n d r y . c o m表 ! “ # “ $填料种类对石膏混合料抗弯强度的影响（%烘干抗弯强度9#=!=0=/“=!(=-/=!=0=“4/“=7!=表 4 5 6 5 7两种增强剂增强作用的比较序号成分配比 （8）石膏填料硫酸镁硫酸镍烘干抗弯强度9#=!=“(/!“!-/=!=/“0!=“7/0/=-“0!=“6/(0-第八篇特种铸造工艺设计与生产实用技术易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m!“ 硅溶胶硅溶胶可提高石膏型的干燥强度， 亦能提高焙烧后强度。见表 # $ % $ 号模料专为石膏型熔模铸造研制， 其性能见表 # $
5、 % $ 号模料的某些性能模料滴点):软化点):线收缩率（(）抗弯强度)*+,热稳定性)）灰分 %:（(）表面粗糙度!,)!/012。5/）5:5“(5:#“ )5:(#! ) $ )!554$?#3?“3?#-“（A?4）#（B4）“A?4B“?!亚硝酸盐模料4“硝酸钠模料4#硫酸盐模料4%!型半水石膏?(“)!1 3 )!2-“( 3 “2-2 3 )2(“ 3 (1“型半水石膏1+)4) 3 )4(+)“42 3 “!2+ 3 -2-1 3 -2141)第七章石膏型铸造易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m表 ! “ # “ $%国内外一些高强
6、度石膏的性能石 膏 名 称水固比（水 “ $、发泡石膏 5“ ?、 熔模铸造用石膏 5 “ # 等。美国及我国则由各工厂自行配制铸型石膏。表 ! “ # “ $1 是一些石膏浆料的配方。配方中石膏、 填料待及加水量均影响石膏型的强度等性能。+%$第七章石膏型铸造易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m表 ! “ # “ $%石膏浆料配比 （质量分数， &）序号 石膏 硅石粉、 砂 石英玻璃硅铝系耐火熟料滑石粉 水 泥其 他水备注()!#)( * (+熔模法用、 一般铸件$()!(+(+“,)熔模法用、 中等精度铸件()!+)#( * %(熔模法用、 中
7、等精度铸件%()!#)$%+熔模法用、 中等精度铸件+()!(+(+%( * +( 熔模法用、 高质量铸件,$+ *%)!() * %)() * %)“玻璃纤维)- * )-(,) * #)#()!#)“适量用于大中型艺术品!()!#)%适量用于大中型艺术品.(-+!$.-)方石英(+-+硅藻土 $() * +)用于首饰品)+%+起模法用#)&$!-+)-+/0 （12）$,+美国、 起模法用、 压蒸石膏型$%$&+)#-+)-+美国、 熔模法用(#$#石棉粉)-+$,白泥 )-+)美国、 起模法用、 普通石膏型%#$#石棉粉)-+$,白泥 )-+发泡剂 )-)(+,) * !)美国、 起模法
8、用、 发泡石膏型注：! 半水石膏。&模型用白石膏。#模型用灰石膏、 白石膏各一半。“铝矾土粉砂。(上店土粉砂。$莫来石粉砂。%煤矸石粉砂。 （二） 石膏浆料的制备（） 非发泡石膏浆料的制备： 非发泡石膏浆料即熔模法、 起模法中普通及压蒸石膏型用的石膏浆料。浆料制备用设备结构示意图见图! “ # “ .， 操作要点见图! “ # “$+。要注意真空度和搅拌时间， 这两工艺参数对浆料密度有一定影响 （见图 ! “ # “)、 图 ! “ # “ ） ， 应严格控制。,($第八篇特种铸造工艺设计与生产实用技术易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m图 ! “
9、 # “ $石膏浆料制备设备结构示意图%真空阀&真空表熔模模组(砂箱)灌浆室*二通阀#搅拌室表 ! “ # “ &)非发泡石膏浆料制备操作要点工序名称操作要点称料按配比分别称量出各种料加料先浆水溶性添加剂和玻璃纤维加入水中搅匀， 再边搅拌边加入粉料真空搅拌等粉料加完后， 立即合上搅拌室顶盖抽真空， 并继续搅拌。真空度应在+, 达到规定值 +-+) . +-+*/01， 搅拌时间 & . 234， 搅拌转速 &)+ . )+56234灌注石膏浆料的初凝时间一般为 ) . #-)234， 搅拌必须在初凝前结束， 开始灌注#*&第七章石膏型铸造易铸网 w w w . e a s y f o u n
10、d r y . c o m图 ! “ # “ $%真空度对石膏浆料密度的影响图 ! “ # “ $搅拌时间对石膏浆料密度的影响图 ! “ # “ $&圆盘搅拌器结构图 ! “ # “ $搅拌过程中圆盘搅拌器的位置(） 吸入空气)） 破碎气泡 （&） 发泡石膏浆料的制备： 发泡浆料制备时， 搅拌用的橡胶圆盘搅拌器结构见图 !*&第八篇特种铸造工艺设计与生产实用技术易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m! “ ! #$， 圆盘厚约 %&， 两块圆盘间距 &， 直径为料桶直径的 #($ ) #(*。搅拌过程 中圆盘搅拌器的位置见图 + ! “ ! #%。发
11、泡石膏浆料制备操作要点见表 + ! “ ! $,。表 + ! “ ! $,发泡石膏浆料制备操作要点工序名称操作要点称料按配比分别称量出各种料准备浆发泡剂 （粉料重的 -.-/） 和添加剂溶于水中混制#.将石膏混合料投入溶液中， 先将搅拌器圆盘伸入浆料图 + ! “ ! #%0 位置进行搅拌， 转速 $-1(&23， 使圆盘与浆料液面间空气被卷入浆料中， 持续时间约 #&23$.当浆料体积因吸入空气而增大到要求时， 将搅拌器圆盘下降到图 + ! “! #%4 位置搅拌， 转速 #-1(&23， 把大气泡打碎成小气泡， 持续时间 #&23%.停止搅拌， 将搅拌器圆盘缓慢上升出液面， 最终气泡增量达
12、 “-/ )+-/、 气泡尺寸约为 -.$&， 总时间约为 %&23。待灌浆四、 灌浆中小型铸件可采用真空灌浆， 大型铸件只能在大气中灌浆。灌浆时要注意砂箱 与底板间的密封， 并可对底板加以轻微振动防止裹气。真空灌浆操作要点见表 + ! “! $“。在大气中灌浆时为防止产生表面气泡， 可在模型表面先刷涂或喷涂薄层浆料， 然后再进行灌注。另外， 对于起模法石膏型灌浆前应在模样表面涂以分型剂， 常用和分型剂见表 +! “ ! $+。 表 + ! “ ! $“真空灌浆的操作要点工序名称操作要点准备将装有模组的箱框放入灌浆室中， 然后抽真空到 -.- ) -.-,560灌浆开启与搅拌室连接的二通阀使浆
13、料平稳地注入箱框中， 灌浆时间取决于模组的大小及复杂程度， 一般不超过 # ) #.&23。灌浆时应注意浆要沿着箱边引入底部， 然后逐渐上升， 以利于气体排出， 浆体不应直冲模组取型灌浆结束后应立即破除真空， 取出石膏型清理设备迅速冲洗搅拌室， 防止因清洗不净， 残留的次生二水石膏， 在下批浆体搅拌时会加速浆体凝结静置灌了浆的石膏型必须静置 # ) #.7， 使其有一定强度， 此期间切忌振动和有其他外加的载荷， 否则会损害石膏型的强度、 精度， 甚至使石膏型破裂8,%$第七章石膏型铸造易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m表 ! “ # “ $!石膏
14、型铸造常用分型剂分型剂名称适用范围石蜡或硬脂酸煤油溶液!用于金属、 环氧树脂或木制模具全损耗系统用油、 变压器油用于硅橡胶模具肥皂水用于石膏模具凡士林、 润滑脂用于石膏型之间分型注：!石蜡或硬脂酸与煤油的质量比为 %& （% $） ， 配制时将小块石蜡或硬脂酸加入 () !)*的煤油中溶解均匀， 冷却后备用。五、 石膏型的蒸气处理、 干燥和脱蜡不同生产工艺的石膏型灌浆后工序有所不同， 熔模石膏型灌浆后先干燥后脱蜡。起模石膏型则起模后干燥， 其中压蒸石膏型与普通石膏型发泡石膏又有区另， 起模后即进行蒸气处理。（一） 熔模石膏型干燥和脱蜡其操作要点见表 ! “ # “ $+。表 ! “ # “ $
15、+熔模石膏型干燥和脱蜡的操作要点工序名称操作要点自干灌浆后的石膏型要先自然干燥 $,- 以上， 使水分散逸强度增加。对厚大的石膏型， 或环境温度低、 湿度大时， 自干时间尚需增加脱蜡将自干后的石膏型用蒸气或远红外脱蜡， 脱蜡温度约 %)*， 时间 % $-不用水溶性石膏芯的石膏型一般使用蒸气脱蜡， 模料中不含聚苯乙烯填料时蒸气温度不高于 %)*； 模料中含聚苯乙烯填料的蒸气温度不能高于 %)*， 温度过高会出现裂纹。注意不能将石膏型浸入热水中脱蜡， 这会损害石膏型表面质量对有水溶性石膏芯的石膏型， 一般不能用蒸气脱蜡， 应采用远红外加热法脱蜡脱蜡时应使直浇道中的蜡料先熔失， 保证排蜡通畅。对粗大的直浇道，在脱蜡前可先用电烙铁等熔失部分蜡料， 减小加热时的膨胀， 加快浇道蜡的排除烘干把脱蜡后的石膏型在 !) +)*流动的空气中， 干燥 %)- 以上， 可使用一般电阻丝加热干燥箱、 远红外加热干燥箱或有鼓风装置烘干房。也可放在大气中干燥 $,- 以上。（二） 起模石膏型蒸气处理一般起模石膏型， 起模后可直接焙烧， 对于起模法中的压蒸石膏型 （./0123- 法） 则)#4$第八篇特种铸造工艺设计与生产实用技术易铸网 w w w . e a s y f o u n d r y . c o m需进行蒸气处理。原理是使石膏型中部分脱水生成的半水石膏
