消失模专用胶棒的实践应用及如何甄别普通胶棒

　　消失模专用胶棒的实践应用及如何甄别普通胶棒

　　应根鹏1 刘永其2 郑又春3 章舟4

　　(1.杭州奥宝精细化工有限公司;2.浙江金华万里扬机械公司;

　　3.消失模铸造技术服务;4.州学林科技服务部铸造研究室)

　　摘要：本课题取材消失模专用热胶棒与市售普通热胶棒，通过多项性能的研究、比较后发现，市售普通热胶棒不适用于消失模铸造工艺;专用消失模热胶棒的研究、生产已经成熟，并市场化;配合热胶枪使用热胶棒，其快捷、灵活的操作施工方式很得生产实践欢迎。

　　关键词：消失模 专用热胶棒，白模粘结，胶枪

　　1. 前言

　　随着消失模铸造工艺在国内如火如荼的发展，白模的粘结工艺、粘结材料不断开发、提高，专用的热胶棒因其操作快捷、方便很快得到铸造厂家的欢迎。胶棒的施工温度有在100℃∽130℃的要求，因此选用可调恒温的胶枪。由于与普通胶棒在外观上相差不大，部分铸造厂家对专用胶棒的性能了解不透彻，一定程度上影响到粘结工艺的使用效果。本课题选用了普通胶棒与专用胶棒，作对比研究，铸造涂料和白模均由铸造工艺成熟而稳定的铸造厂提供。

　　2. 消失模铸造白模胶棒的工艺指标

　　① 熔化过程无烟、无明显难闻气味。

　　② 熔化快速、无明显气泡逸出，熔化后稳定性好，耐老化时间长;完全熔化后胶质透明、洁净不分层。

　　③ 熔化温度在100℃-150℃，低于100℃的胶活性不够，粘结力低;120℃时有很好的流动性，无拉丝现象;高于150℃易烫坏白模，不符合白模的工艺要求。

　　④ 胶液与白模的附着力强，涂摸胶液后稍加压合既可，固化时间在5～10s，冷却后剥离(破坏)检查应当是白模破裂而不是胶体断裂。

　　⑤ 白模结合面(缝)溢出胶线齐整，无明显凹陷、断层、空隙。

　　⑥ 热胶涂层与涂料相容性佳，短时间和长时间放置均无断流、滑移、渗漏。

　　⑦ 耐烘房温度不低于55℃，长时间放置模型结合部位无松软、塌陷、滑移等现象。

　　⑧ 浇注过程对金属液的阻挡作用小，气化快速和完全，发气量少，无残留物。

　　3. 实验器具

　　3.1 取材

　　① 普通胶棒：无色或浅色透明，直径φ11，用于工艺品和包装箱粘结，如图右所示。

　　② 奥宝专用胶棒：米黄色不透明，直径φ11，专用于消失模白模粘结，如图左所示。

　　3.2 检测设备

　　① 电热调温熔胶炉，如图2a所示。

　　② NDJ-2旋转粘度计，如图2b所示。

　　③ 环球软化点测定仪，如图2c所示。

　　④ 电热烘箱，如图2d所示。

　　(a) 电热调温熔胶炉 (b) NDJ-2旋转粘度计 (c) 环球软化点测定仪 (d) 电热烘箱

　　4. 实践过程

　　4.1胶棒性能检测

　　① 熔融速度：分别将2种胶棒放入调温电炉，观察不同的融化情况。设定温度在80℃，同步启动2台电炉，几分钟后发现，普通胶棒缓慢变软，专用胶棒无明显变化。调整至100℃，普通棒已经完全融化，而专用棒缓慢变软熔融，120℃时完全熔融。从高温冷却时，专用棒在95℃左右快速固化，普通棒在60℃左右缓慢固化。

　　② 熔融后流淌性：普通棒在熔融后较稠，流动性差，有拉丝;专用棒熔融后较稀，流动性好，无拉丝。2个胶棒熔融后都呈透明状态。

　　③ 150℃时旋转粘度：用NDJ-2旋转粘度计测试在150℃时粘度，普通胶棒在20000mPa.s左右，而专用胶棒的数据是1000mPa.s。

　　④ 软化点测试：将4个已经熔融的热胶液，灌装到已清洗并预热的环球，在热胶冷却后经削整至标准，装入盛有硅油的测定仪，缓慢加热，观察在50℃至100℃不同温度阶段的2个小球(胶样)的变化。测试结果是：普通胶棒在50℃变软，65℃球掉下;专用胶棒在90℃开始变软，100℃掉球。

　　4.2 涂料涂挂性测试

　　分别取2个胶棒，插入消失模涂料，然后拿出，观察胶棒表面涂料的存在状况，普通胶棒表面的涂料很快滑移;专用胶棒与涂料浸润性非常好，长时间稳定分布。将2个胶棒融化后分别涂布在白模表面和把模片做粘结作业后，涂刷消失模涂料，观察结果相同。

　　4.3 耐烘房温度

　　将2个胶棒熔化，取4个完全相同的模片，分2批做相同的粘结作业，待冷却后将其中1批同时放入60℃的电烘箱堆放，另1批放入55℃的车间烘房悬挂。经2h、4h、8h后观察。有不同结果：1h后普通胶棒很快蠕变，而专用胶棒无明显变化。1、2两批在烘箱和烘房的对比结果几乎相同。

         4、对比效果

　　4.4 燃烧发气量和残留物

　　分别将2个胶取相同量燃烧，收集燃烧过程排放的气体，结果是：普通胶棒发气量大，专用胶棒发气量少。2个样燃烧后均无残留物。

　　4.5 操作

　　在浙江某铸造厂，分别取EPS白模和共聚料白模，其中EPS白模由该厂提供，共聚料白模是杭州凯斯特公司生产的STMMA3#A。用专用胶棒粘结白模模片，铸钢件有主壳体、轴承座、长(短)轴座等等，;刷涂由铸造厂提供的消失模涂料，经烘房50℃烘干，如图所示;将模型埋箱、震实，安装浇冒口，浇注金属液，冷却后清砂。经检测，铸件的粘结部位无错位、夹砂、塌陷等缺陷，铸件其他多项性能指标也完全符合工艺要求。

　　5. 实践结果与分析

　　表 实践结果

　　5.2 材料分析

　　普通胶棒热塑性含量很高，粘性很好但流动性很差、固化时间也很慢;由于含石蜡成分，涂料的涂挂性就差;专用胶棒用耐高温树脂添加特殊材料制造而成，完全是根据消失模铸造需要而研制的一种热操作的粘结剂，因此，消失模工艺要求的快速的熔融和固化、好的流动性、高的耐温性、好的涂料涂挂性、低的燃烧发气量、无残留物等等都得到保证。专用胶棒配合调温胶枪施工，是一种便捷的、可控的、安全的作业方式，尽管在外观上与普通胶棒相似，但在性能上是有差别的。

　　6. 实践结论

　　配合胶枪使用胶棒，其快捷、灵活的操作施工方式很得生产实践欢迎，但普通胶棒不完全符合消失模铸造白模粘结的工艺需求。专用的胶棒经过多年的研究、生产，工艺比较成熟，并已经市场化。杭州奥宝精细化工有限公司是目前国内唯一研究和生产消失模铸造专用的胶棒的企业，企业信誉和产品品质已得到了国内很多厂家的认同。

　　7. 热熔胶棒在消失模铸造上的应用

　　热熔胶棒可配合胶枪施工。考虑到消失模铸造白模粘结工艺的特殊性，推荐使用可调温的胶枪，杭州奥宝公司备有配套的可调(控)温的胶枪，供铸造厂家使用，如图5所示。

　　胶枪的施工方法是：如图4所示插入胶棒，通电，设定升温到130～140℃，几分钟后，胶枪指示灯灭时轻扣扳机，扳机有松动表明枪内已经部分或完全熔融，若没松动请不要使劲硬扳，否则极易损坏胶枪元件。扣动扳机，轻轻地将熔胶挤出到待粘结的白模表面，单面涂胶，再将两块泡沫模样合模，稍挤压3～5s，即粘接牢固。泡沫模样固定后可接着做接合缝涂刮修补。胶枪的使用过程如图6所示。

　　胶枪在使用过程，要注意设置温度与实际温度有误差，实际温度要略低设定温度5～10℃，实际施工时可根据情况适当提高或降低温度。我们关注的是熔胶的实际温度，推荐的使用温度在120～140℃。实际温度不能过高也不能过低，过高会使白模熔化致模型凹陷;过低的温度可能导致粘结力下降，使接合处间隙很大，尺寸不准，极有可能出现假粘结现象，白模一经移动一经烘烤就掉;尤其在装箱时，要特别注意避免出现这种现象，否则前功尽弃。

　　参考文献

　　[1] 应根鹏，郑又春，章舟.消失模白模粘接剂之全攻略.2009年徐州消失模铸造年会论文集，2009.10 59-66页

　　[2] 向明等.热熔胶粘剂.化学工业出版社，2002.2

　　[3] 梁光泽等.实型铸造论文汇编.上海科学技术情报研究所，2008.6

　　[4] 孙志伟.消失模铸造用热熔胶.铸造，1997，(5)：45-46页

　　作者简介

　　应根鹏，男，(1971-)，大学，工程师，杭州奥宝精细化工有限公司工作，从事消失模白模粘结剂及相关材料的开发研究，有多年的实践经验。

　　郑又春，男，(1963-)，大学，铸造工程师，浙江临海，从事消失模技术的技术服务、工艺管理及企业管理，有多年的实践经验。

　　章舟，男，(1937-)，大学，资深铸造工程师，退休后创办杭州学林科技铸造研究室，从事铸造技术的推广和资料的编辑整理，目前已有15本铸造类书籍出版，在编待编的还有5本。