鑄模型用材料及鑄模型方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鑄模型用材料及鑄模型方法,屬于鑄?!炯夹g(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種鑄模型用材料,用該材料鑄成的缺陷模型既能測(cè)量缺陷的深度,還可以測(cè)量缺陷的平面度、垂直度、直徑等尺寸的缺陷。本發(fā)明鑄模型用材料由下述重量份的組分制備而成:30~70份硅樹脂,20~30份納米鈦白粉,16~21份氧化鐵,3~7份脫氣劑,0.4~0.6份固化劑。
【專利說(shuō)明】鑄模型用材料及鑄模型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鑄模型用材料及鑄模型方法,屬于鑄?!炯夹g(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]航空鍛件、核電產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,必須對(duì)超聲波標(biāo)準(zhǔn)樣塊的缺陷尺寸進(jìn)行測(cè)定,然而由于這些超聲波標(biāo)準(zhǔn)樣塊缺陷尺寸大小各不相同,最小的缺陷直徑只有0.2 IM,檢測(cè)設(shè)備無(wú)法直接測(cè)量這些樣塊的缺陷尺寸,必須通過(guò)鑄模的方法,以鑄出和缺陷完全相同的模型,即復(fù)制一個(gè)和缺陷完全相同的模型,然后測(cè)出它們的尺寸,從而滿足航空鍛件、核電產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。
[0003]目前,對(duì)于滿足上述要求的鑄模型方法僅在HB/Z59_1997(超聲波檢驗(yàn))標(biāo)準(zhǔn)附錄C中有一個(gè)推薦方法,但其選用的鑄型膠液及其鑄型方法存在若干缺陷,比如:膠液在固化過(guò)程中有不少氣泡,這些氣泡使鑄出的模型不能真實(shí)反映標(biāo)準(zhǔn)試塊中缺陷的形狀,而方法中推薦的消除氣泡的方法是在一個(gè)玻璃容器中鑄型,然后對(duì)該玻璃容器抽真空,使其膠液固化過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡在真空環(huán)境中自動(dòng)放出。然而,由于試塊缺陷的深度與直徑之比較大,固化過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡由內(nèi)部上升到表面需要克服很大的阻力,形成真空的抽力往往又會(huì)將鑄模的膠液從缺陷中抽出,使造型無(wú)法成功。而目前在實(shí)際操作中,檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)試塊缺陷的做法就是用膠液鑄個(gè)模型,并沒(méi)有抽真空,固化后僅僅能測(cè)量出深度。由于超聲波試塊缺陷的特殊性,從其它鑄型技術(shù)也無(wú)法找到可以借鑒的方法。所以,現(xiàn)有技術(shù)僅能測(cè)量缺陷的深度,無(wú)法測(cè)量缺陷的平面度、垂直度、直徑等尺寸,同時(shí)按照現(xiàn)有的技術(shù)方案,用真空泵抽氣來(lái)消除膠體中的氣泡,無(wú)法實(shí)施,因?yàn)檎婵毡脮?huì)將灌入標(biāo)塊缺陷中的膠液抽出,從而無(wú)法鑄出真實(shí)的缺陷模型,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)缺陷的目標(biāo)。
[0004]因此,如何克服現(xiàn)有技術(shù)僅能測(cè)量缺陷的深度,無(wú)法測(cè)量缺陷的平面度、垂直度、直徑等尺寸的不足,成為本領(lǐng)域迫切需要解決的技術(shù)難題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種鑄模型用材料,用該材料鑄成的缺陷模型既能測(cè)量缺陷的深度,還可以測(cè)量缺陷的平面度、垂直度、直徑等尺寸的缺陷。
[0006]本發(fā)明鑄模型用材料由下述重量份的組分制備而成:30?70份硅樹脂,20?30份納米鈦白粉,16?21份氧化鐵,3?7份脫氣劑,0.4?0.6份固化劑。
[0007]進(jìn)一步的,本發(fā)明鑄模型用材料優(yōu)選由下述重量份的組分制備而成:45?55份硅樹脂,23?27份納米鈦白粉,19?20份氧化鐵,4?6份脫氣劑,0.4?0.6份固化劑。其最優(yōu)選由下述重量份的組分制備而成:50份硅樹脂,25份納米鈦白粉,19.5份氧化鐵,5份脫氣劑,0.5份固化劑。
[0008]其中,2萬(wàn)-10萬(wàn)分子量的硅樹脂具有較好的流動(dòng)性,有利于得到所需形狀的模型,固化后的模型也具有較好的綜合性能。硅樹脂的分子量?jī)?yōu)選為5萬(wàn)?7萬(wàn)(重均分子量)
[0009]其中,滿足上述分子量要求的常規(guī)的硅樹脂均適用于本發(fā)明,上述硅樹脂優(yōu)選為所述娃樹脂為甲基苯基娃樹脂、甲基乙稀基娃樹脂、低苯基甲基娃樹脂、環(huán)氧改性有機(jī)娃樹月旨、有機(jī)硅聚酯改性樹脂、云母粘接硅樹脂、聚甲基烯丙基硅樹脂、氨基硅樹脂、氟硅樹脂、甲基MQ硅樹脂、乙烯基MQ硅樹脂中至中至少一種或幾種的混合物
[0010]其中,上述納米鈦白粉可以為金紅石型納米鈦白粉或銳鈦型納米鈦白粉;優(yōu)選為金紅石型納米鈦白粉。
[0011]其中,所述的脫氣劑為堿性氧化物或氫氧化物,以吸收硅樹脂固化過(guò)程中放出的酸性氣體。優(yōu)選的是氧化鈣、氧化鋅、氫氧化鈣、氫氧化鋅中的至少一種。
[0012]所述的固化劑為正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三(異丙烯基)硅烷、甲基三(二乙醇胺)硅烷中至少一種。
[0013]本發(fā)明還提供了一種鑄模型方法,該方法包括如下步驟:按上述重量份取各組分,混勻,然后倒入涂有脫膜劑的標(biāo)樣塊的缺陷中,冷卻固化,脫模,得到與標(biāo)樣塊的缺陷完全相同的模型。
[0014]其中,上述鑄模型方法中的冷卻固化時(shí)間為3.5?4.5小時(shí)即可,冷卻時(shí)間優(yōu)選為4小時(shí)。
[0015]進(jìn)一步的,上述鑄模型方法,其在冷卻固化40-50分鐘時(shí)加入鋼針或金屬片,以保證缺陷模型有足夠的強(qiáng)度。
[0016]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明通過(guò)選用特定重量份的硅樹脂,既保證了鑄型過(guò)程具有適當(dāng)?shù)乃俣?,也保證了鑄出的模型具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,同時(shí),它們與脫氣劑結(jié)合后避免了固化過(guò)程中的氣體產(chǎn)生,因此,無(wú)需抽真空一類的煩瑣操作,減少了造型過(guò)程所需的裝置。另外,在膠液固化的適當(dāng)時(shí)間加入鋼針及金屬片,保證模型與缺陷的形狀相同,從而得到與缺陷完全相同的模型。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)僅能測(cè)量缺陷的深度,無(wú)法測(cè)量缺陷的平面度、垂直度、直徑等尺寸的缺陷;本發(fā)明具有操作方便、成本低,經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是實(shí)施例1的試塊剖面示意圖;
[0018]圖2是實(shí)施例2的試塊示意圖;
[0019]圖3是圖2中的B-B剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明鑄模型用材料由下述重量份的組分制備而成:30?70份硅樹脂,20?30份納米鈦白粉,16?21份氧化鐵,3?7份脫氣劑,0.4?0.6份固化劑。
[0021]進(jìn)一步的,本發(fā)明鑄模型用材料優(yōu)選由下述重量份的組分制備而成:45?55份硅樹脂,23?27份納米鈦白粉,19?20份氧化鐵,4?6份脫氣劑,0.4?0.6份固化劑。其最優(yōu)選由下述重量份的組分制備而成:50份硅樹脂,25份納米鈦白粉,19.5份氧化鐵,5份脫氣劑,0.5份固化劑。
[0022]其中,2萬(wàn)-10萬(wàn)分子量的硅樹脂具有較好的流動(dòng)性,有利于得到所需形狀的模型,固化后的模型也具有較好的綜合性能。硅樹脂的分子量?jī)?yōu)選為5萬(wàn)?7萬(wàn)(重均分子量)
[0023]其中,滿足上述分子量要求的常規(guī)的硅樹脂均適用于本發(fā)明,上述硅樹脂優(yōu)選為所述娃樹脂為甲基苯基娃樹脂、甲基乙稀基娃樹脂、低苯基甲基娃樹脂、環(huán)氧改性有機(jī)娃樹月旨、有機(jī)硅聚酯改性樹脂、云母粘接硅樹脂、聚甲基烯丙基硅樹脂、氨基硅樹脂、氟硅樹脂、甲基MQ硅樹脂、乙烯基MQ硅樹脂中至中至少一種或幾種的混合物
[0024]其中,上述納米鈦白粉可以為金紅石型納米鈦白粉或銳鈦型納米鈦白粉;優(yōu)選為金紅石型納米鈦白粉。
[0025]其中,所述的脫氣劑為堿性氧化物或氫氧化物,以吸收硅樹脂固化過(guò)程中放出的酸性氣體。優(yōu)選的是氧化鈣、氧化鋅、氫氧化鈣、氫氧化鋅中的至少一種。
[0026]所述的固化劑為正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三(異丙烯基)硅烷、甲基三(二乙醇胺)硅烷中至少一種。
[0027]本發(fā)明還提供了一種鑄模型方法,該方法包括如下步驟:按上述重量份取各組分,混勻,然后倒入涂有脫膜劑的標(biāo)樣塊的缺陷中,冷卻固化,脫模,得到與標(biāo)樣塊的缺陷完全相同的模型。
[0028]其中,上述鑄模型方法中的冷卻固化時(shí)間為3.5?4.5小時(shí)即可,冷卻時(shí)間優(yōu)選為4小時(shí)。
[0029]進(jìn)一步的,上述鑄模型方法,其在冷卻固化40-50分鐘時(shí)加入鋼針或金屬片,以保證缺陷模型有足夠的強(qiáng)度。
[0030]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的描述,并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0031]實(shí)施例1-12鑄模型用材料的制備
[0032]取某航空鍛件的超聲波標(biāo)準(zhǔn)樣塊,通過(guò)以下實(shí)施例對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣塊的缺陷進(jìn)行測(cè)定。
[0033]按表I所示的組分混勻,然后分別倒入涂有脫膜劑的樣塊的缺陷中,在冷卻固化時(shí)間為40-50分鐘時(shí)加入鋼針或金屬片,繼續(xù)冷卻固化至4h,脫模,得到與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的缺陷完全相同的模型。該模型可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法測(cè)量缺陷。
[0034]表I各組分重量配比(單位:kg)
[0035]
【權(quán)利要求】
1.鑄模型用材料,其特征在于:由下述重量份的組分制備而成:30?70份硅樹脂,20?30份納米鈦白粉,16?21份氧化鐵,3?7份脫氣劑,0.4?0.6份固化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模型用材料,其特征在于:由下述重量份的組分制備而成:45?55份硅樹脂,23?27份納米鈦白粉,19?20份氧化鐵,4?6份脫氣劑,0.4?0.6份固化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑄模型用材料,其特征在于:由下述重量份的組分制備而成:50份硅樹脂,25份納米鈦白粉,19.5份氧化鐵,5份脫氣劑,0.5份固化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的鑄模型用材料,其特征在于:所述硅樹脂的重均分子量為2萬(wàn)-10萬(wàn),優(yōu)選為5萬(wàn)?7萬(wàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鑄模型用材料,其特征在于:所述硅樹脂為甲基苯基硅樹脂、甲基娃樹脂、低苯基甲基娃樹脂、有機(jī)娃樹脂乳液、自干型有機(jī)娃樹脂、聞溫型有機(jī)娃樹脂、環(huán)氧改性有機(jī)硅樹脂、有機(jī)硅聚酯改性樹脂、云母粘接硅樹脂、聚甲基硅樹脂、氨基硅樹脂、氣娃樹脂、有機(jī)娃-環(huán)氧樹脂、有機(jī)娃聚酷樹脂、甲基MQ娃樹脂、乙稀基MQ娃樹脂中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的鑄模型用材料,其特征在于:所述的納米鈦白粉為金紅石型納米鈦白粉或銳鈦型納米鈦白粉;優(yōu)選為金紅石型納米鈦白粉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的鑄模型用材料,其特征在于:所述的脫氣劑為堿性氧化物或氫氧化物,優(yōu)選的是氧化鈣、氧化鋅、氫氧化鈣、氫氧化鋅中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的鑄模型用材料,其特征在于:所述的固化劑為正硅酸乙酯、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三(異丙烯基)硅烷、甲基三(二乙醇胺)硅烷中至少一種。
9.鑄模型方法,其特征在于包括如下步驟:按權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述重量份取各組分,混勻,然后倒入涂有脫膜劑的標(biāo)樣塊的缺陷中,冷卻固化3.5?4.5小時(shí),脫模,得到與標(biāo)樣塊的缺陷完全相同的模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鑄模型方法,其特征在于:冷卻固化時(shí)間為40-50分鐘時(shí)加入鋼針或金屬片,使模型與缺陷的形狀相同。
【文檔編號(hào)】B22C1/00GK103861992SQ201410100508
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】陳曉慈, 白敏 , 廖厚華, 任春媚, 鄧水平 申請(qǐng)人:二重集團(tuán)(德陽(yáng))重型裝備股份有限公司