熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模,除了应有好的压型(压制熔模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。
熔模铸造水玻璃型壳工艺制模生产采用低温模料制模,普遍采用的三种配比工艺方法将随着环保的要求,杜绝有害物质排放和降低制造成本的需求。石蜡—低分子EP模料将会取代石蜡—硬脂酸模料。
表1 三种低温蜡料工艺性能分析
项 目 | 石蜡:硬脂酸=1:1 | 石蜡:硬脂酸=1:0.5 | 石蜡:低分子EP=0.95:0.05 |
熔点(℃) | 50—51 | 50—53 | 60—70 |
软化点(℃) | 31 | 30 | 34 |
收缩率(%) | 2.05 | 2.25 | 1.04 |
抗弯强度(Mpa) | 1.90 | 2.10 | 3.30 |
优 点 | 互熔性较好、制模方便、脱蜡容易、回收率高、复用性能好 | 同前 | 强度高、韧性好、收缩率低、表面光洁、不皂化、回收不需酸处理 |
缺 点 | 强度和热稳定性不高、皂化物用盐酸(或硫酸)处理、排放物污染环境 | 同前,表面质量较差、涂挂性、流动性下降 | 粘度较大、厚大件制模效率低 |
成 本 (元/kg) | 9.15 | 8.86 | 8.98 |
制模材料的性能不单应保证方便地制得尺寸精确和表面光洁度高,强度好,重量轻的熔模,它还应为型壳的制造和获得良好铸件创造条件。模料一般用蜡料、天然树脂和塑料(合成树脂)配制。凡主要用蜡料配制的模料称为蜡基模料,它们的熔点较低,为60~70℃;凡主要用天然树脂配制的模料称为树脂基模料,熔点稍高,约70~120℃。