專利名稱：：用于熔模鑄造的石膏鑄型材料的制作方法
技術領域：
：本發明涉及用于g鑄造的石骨鑄型材料，并且特別是用于可使用貴金屬如金、銀、鉑等來制造精密鑄件的熔模鑄造的石骨鑄型材料。即使成型工藝在注入熔融金屬時的高溫下進行，也沒有裂玟產生，并得到良好的綠性。
背景技術：
：精密鑄造工藝通常分為復型鑄造(replicacasting)、熔鉛鑄造(leadcasting)和失蠟鑄造。失蠟鑄造，即失模鑄造，也被稱為熔^#造。自從古埃及和古中國時代以來，這種鑄造工藝已經被牙醫和貴金屬工人使用了很長時間，其在第二次世界大戰以后實際上已成為工業的一部分。在航空工業領域中，熔^#造使用具有高熔點的金屬來制造精密且形狀復雜的不容易處理的產品，以開發和制造火箭發動機的特殊部件和噴氣發動機的渦輪葉片。熔模鑄造在具有相對簡單形狀的鑄件的材料選擇上沒有任何限制。隨著經驗和技術的積累，市場變得更寬。在熔模鑄造中，用鑄型材料制成圓柱形結構(cylindricalframe)，然后使蠟熔融并蒸發，然后將熔融金屬灌注到特定的模具中。還有一種蜂窩澆注(cellcasting)方法，其由德國的Kroenig在第二次世界大戰期間開發，但實際上在美國應用。在上面的方法中，將熱固性樹脂置于模型之間，加熱并且在通過環狀結構噴涂時固化。其優點是可大量生產，獲得精確的尺寸，并且可得到5mm厚的產品，這增加了可靠性。產品具有清潔的表面。型砂由細酚醛樹脂粉末與細二氧化硅混合來制備，粘結劑由熱固性酚醛樹脂制成。用于熔模鑄造或失蠟法的鑄型材料是精確地固化的，因為能夠通it^確地圍繞蠟模具的外表而復制與原表面相同的表面。另外，需^#型材料在成型過程中耐高溫。所以，高溫下通常使用硅砂和火山灰，以防止成型過程中的裂紋。通過混合由研磨閉模(closedmold)或耐火磚制成的耐火材料來防止收縮，由此使顆粒被隔開以得到良好的空氣循環。按一定的比例混合適量的石骨。當將鑄型材料注入到蠟模具中時，在表面上涂覆精細泥料(dough)以避免泡的形成。更多的包含增強劑的泥料被二次處理并涂飾在所W面上。作為牙齒成型材料的鑄型材料通常由石骨、石頭、藻酸鹽等制成。根據用于鑄件的鑄型材料的類型，有用于金牙的金鑄型材料、用于銀牙的齒冠鑄型材料、用于假牙的局部鑄型材料、用于烤瓷牙的釉料(empressX由石骨做成的鑄型材料通常用于不具有較高熔點的金、銀、合金和銅合金。鑄件體看起來很精密，并且甚至在精確形狀部分也可以得到優良的再現性能。所以，鑄型材料通常用于貴金屬的精密鑄造。特別地，用于牙鑄造收縮，因此其需要具有適當的工作時間、固化時間、可靠的強度、精細部分的良好再現、良好的通風和耐熱性能。然而，由于韓國無法生產用于熔^^造的石骨鑄型材料，所以所有材料都是進口的。因此，需要開發用于具有高生產率的新的熔模鑄造工藝的石骨鑄型材料。所以，與傳統的有色金屬例如鋅、鋁等的鑄造工藝相比，本發明人研究并開發了一種用于鑄造貴金屬如金、銀、鉑等的熔模鑄造的石骨鑄型材料。因此，本發明人用a石骨作為粘結劑以合適的比例混合方石英和^fl"粘結劑。該混合物可在熔融金屬的高溫下成型，并且在特定的壓力下無裂紋產生。
發明內容相應地，本發明的一個目的是提供一種用于熔模鑄造的石骨鑄型材料，其克服了傳統技術中遇到的問題。本發明的另一目的是提供一種用于可利用貴金屬如金、銀、鉑等來制造精密鑄件的熔模鑄造的石骨鑄型材料。甚至當成型工藝在熔融金屬注入時的高溫下進行時，也沒有產生裂紋，并得到良好的^t性。為達到上面的目的，提供一種用于精密熔模鑄造的石骨鑄型材料，其特征在于所述石骨鑄型材料通過分別混合30~40wt%的10nm方石英、3560wt。/。的30fim方石英、15~25wt%的a石骨、15wt。/。的時間調節劑和i^l"增強劑(slurryreinforcingagent)而制備。具體實施例方式將對本發明的優選實施方案進行更詳細的描述。方石英是根據本發明的用于熔模鑄造的石骨鑄型材料的主要組分，其包含具有兩種類型粒徑分布的Si02。在本發明中，優選將粒徑分布為10nm的方石英和粒徑分布為30nm的方石英相互混合。此時，優選加入30~40wt%的10nm的方石英，并優選加入35~60wt%的30jim的方石英。更優選的是，粒徑分布為10jim的方石英和粒徑分布為30nm的方石英具有相近的重量比。否則會發生收縮現象。當只4吏用粒徑分布為30fim的方石英時，發生輕微收縮。用作粘結劑的a石骨(CaS04'l/2H20)優選為具有100粒徑分布的石骨。此時，優選加入1525wt。/。的a石骨。據信由于a石骨被用作粘結劑出現石骨鑄型材料的收縮現象。由于CaS04.2H20脫水變成CaS(Vl/2H20,所以會產生很大程度的收縮。由于一定數量的晶體脫水和晶體結構的變化，出現上述收縮。由于可以通過加入耐火材料來補償石骨晶體的收縮，所以可以降低粘結劑的量，并可以根據下面熱處理實驗的結果增加耐火材料的量。加入到才艮據本發明的石骨鑄型材料中的時間調節劑由CaS04.2H20、硫酸鉀、硼砂或錫酸鈉形成，涂料增強劑由甲基甘氨酸或三聚氰胺樹脂形成。其優選量為l5wt。/c。在窯內燒制鑄型材料包覆的模具，使蠟熔化并蒸發，并完全除去水分，從而不會形成傳統上由金屬中的氣體所形成的泡。才艮據模具的尺寸確定燒制溫度和時間。模具在120。C時開始脫水，并將溫度逐漸升高至800。C。所i^具在800。C以上干燥幾小時，使得其內側被充分加熱。蠟在200~400°C下熔化并蒸發。當溫度急劇升高時，蠟沸騰，所以表面可能會變粗糙，并且蠟可能會殘留于內部，由此阻礙了澆鑄流體的流動。根據本發明的用于熔模鑄造的石骨鑄型材料可用于制造使用貴金屬如金、銀、鉑等的精密鑄件。成型工藝甚至可在注入熔融金屬時的高溫下進行，沒有裂紋產生，并得到良好的^t性。將描述本發明的詳細方法，但本發明并不局限于所公開的實施例。<實施例1>通過混合30wt%的10nm方石英、50wt%的30fim方石英(CS200，由KoreaSemiconductor生產)、19wt%的100的a石骨、0.5wt%的時間調節劑和0.5wt%M增強劑來制備濤型材料。<實施例2>通過混合35wt%的10nm方石英、45wt%的30jrni方石英、19wt%的100nm的a石骨、0.5wt%的時間調節劑和0.5wt%J^Ht強劑來制糾型材料。<實施例3>通過混合40wt%的10nm方石英、40wt%的30fim方石英、19wt%的100nm的a石骨、0.5wt%的時間調節劑和0.5wt%^H"增強劑來制M型材料。<對比實施例1>通過混合60wt%的10nm方石英、20wt%的30fim的a石骨、19wt%的100fim的a石骨和1wt%的時間調節劑來制備絝型材料。<對比實施例2>通過混合65wt%的10方石英、10wt%的30nm的a石骨、24wt%的100Jim的a石膏和1wt%的時間調節劑來制備絝型材料。<對比實施例3>通過混合70wt%的10jim方石英、10wt%的30jim的a石骨、19wt%的100nm的a石骨和1wt%的時間調節劑來制備濤型材料。<對比實施例4>通過混合70wt%的30nm方石英、29wt%的100jim的a石骨、0.5wt%的時間調節劑和0.5wt%^Mt強劑來制備濤型材料。<對比實施例5>通過混合75wt%的30jim方石英、24wt%的100的a石骨、0.5wt%的時間調節劑和0.5wt%涂料增強劑來制備濤型材料。<對比實施例6>通過混合80wt%的30nm方石英、19wt%的100的a石骨、0.5wt%的時間調節劑和0.5wt%涂料增強劑來制備濤型材料。<試驗1>分別在25匸處理實施例1~3和對比實施例1~3制備的鑄型材料，并在750'C下對上述鑄型材料進行1小時的用于成型的熱處理。熱處理后的冷卻溫度為350'C，并且水溫為25。C。下表l列出了熱處理的結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>如上表所示，對比實施例1~6制備的鑄型材料發生了收縮。<試驗2>在25'C下處理實施例3制備的鑄型材料，并且分別在800'C、900'C和1000'C的溫度下對上述鑄型材料進行1小時的用于成型的熱處理。熱處理后的冷卻溫度為350'C，并且水溫為25'C。下表2列出了熱處理的結果。[表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>如上所述，根據本發明的用于熔^#造的石骨鑄型材料可在高溫下成型，并且即使在注入熔融金屬時施加壓力，也沒有產生裂紋，分軟性也極好。本發明的石骨鑄型材料可用于用來制造貴金屬如金、銀、鉑等的g鑄造。由于本發明可以體現為幾種形式，而不脫離其精神或基本特征，所以應該理解前述實施例不受前面描述的任何細節的限制，除非另有"i兌明，而應該被廣義地解釋為在所附權利要求所限定的精神和范圍內，因此所有落入權利要求集合和范圍內的變化和修改或者所述集合和范圍的等同物都被所附權利要求包含。權利要求1.一種用于精密熔模鑄造的石膏鑄型材料，其特征在于所述石膏鑄型材料通過分別混合30～40wt％的10μm方石英、35～60wt％的30μm方石英、15～25wt％的α石膏、1～5wt％的時間調節劑和涂料增強劑而制備。2.權利要求1的鑄型材料，其中所述時間調節劑由選自CaS04*2H20、硫酸鉀、硼砂和錫酸鈉中的一種制成。3.權利要求1的鑄型材料，其中所述涂料增強劑為甲基甘氨酸或三聚氰胺樹脂。全文摘要本發明公開了一種用于精密熔模鑄造的石膏鑄型材料，其特征在于所述石膏鑄型材料通過分別混合30～40wt％的10μm方石英、35～60wt％的30μm方石英、15～25wt％的α石膏、1～5wt％的時間調節劑和涂料增強劑而制備。使用貴金屬如金、銀、鉑等，其可被用于制造精密鑄件。成型工藝甚至可在注入熔融金屬時的高溫下進行，沒有裂紋產生，并得到良好的分散性。文檔編號B22C3/00GK101288896SQ200710194739公開日2008年10月22日申請日期2007年11月29日優先權日2007年4月18日發明者樸昭炫申請人:株式會社三祐