熔模精密铸造实践
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1.5 模料

1.5.1 蜡基模料

蜡基模料实际上就是石蜡-硬脂酸模料,常用的配方是石蜡50% + 硬脂酸50%,配料要求石蜡(CnH2n+2)应选用熔点≥58℃,精炼或半精炼白石蜡。硬脂酸(C17H35COOH)应选用一级(三压)硬脂酸(块状)。

石蜡是模料的基本成分,加入硬脂酸的作用是由于硬脂酸分子是极性的,它对涂料的润湿性好,能改善模料的涂挂性,并有利于模料热稳定性提高,液态的石蜡与硬脂酸互溶性良好,此种模料的熔点较低,制备方便,制模、脱蜡容易,蜡料回收率高,复用性好。若改变石蜡与硬脂酸的配比,会对模料的性能产生影响,当提高石蜡10%的含量时,可使模料的强度增加,当提高石蜡含量超过80%时,模料表面易起泡、熔模的表面质量差,并使模料的涂挂性和流动性下降。若提高硬脂酸含量10%时,模料的涂挂性、流动性和热稳定性均会有所提高,当硬脂酸含量超过80%时,模料的强度很低,韧性也很差,故不能采用。

石蜡-硬脂酸模料的强度和热稳定性不高(软化点为31℃),而且在使用过程中,硬脂酸易与活泼的金属发生置换反应,也易与碱或者碱性氧化物起中和反应,生成不溶于水的皂化物(硬脂酸盐),使模料变质,而且黏性的皂化物残留在型腔表面,会影响铸件的表面质量。由于皂化反应会消耗模料中的部分硬脂酸,故在模料回用时补加新的硬脂酸,有利于稳定模料的性能。

石蜡-硬脂酸模料的性能除与模料的配比有关外,还受石蜡熔点的影响,如果采用60℃以上石蜡替代58℃石蜡,则模料的强度和热稳定性均有明显提高,且收缩率减小,因而模料的性能得以改善。

石蜡-硬脂酸模料虽有制备方便、制模脱模容易、复用性好等优点,但也有热稳定性不高、易变形,尤其是在生产过程中易皂化变质的缺点,这种模料须经回用处理才能重新使用,回用处理中的残留酸液易污染环境,所以,近年来推出多种无硬脂酸的蜡基模料。