今日元 / 基本知识 / 失蜡铸造的石膏模培烧

培烧是失蜡浇铸工艺的一个重要环节,直接影响浇铸饰品的质量和成品率。培烧主要是为了去除石膏型中的水分和蜡等,使黏结剂。耐火材料之间进行热物理化学反应,从而改善铸型的高温力学性能,并可把石膏型烧到预定的温度,减少与金属液的温差,提高充型能力。如果培烧温度控制不当,不仅会影响饰品表面的光滑度,还会出现由石膏型开裂而引起的披缝。

一、铸粉的主要成分

失蜡铸造中使用的材料是25%~30%的石膏和70%~75%的石英粉,1%的添加剂。石英粉由普通石英和方石英组成。其中a半水石膏粉为胶凝材料,石英粉为耐火材料。通过石膏的水化-凝结,a半水石膏粉吸水而变成二水石膏,使石膏型形成具有黏结力和内聚力的石膏硬化体,从而使其具有一定的强度。添加剂的加入是为了控制浆料的凝结性。流动性润湿性以及提高被抽真空的能力。在培烧的过程中,石膏因失水而收缩,石英粉在此过程中会膨胀,可相应抵消石膏的收缩。了解培烧过程中的物理和化学变化可有效地控制培烧的温度,以保证失蜡浇铸的工艺效果。

二、培烧中的物理化学变化及相变

1.蜡在60~100℃时熔化。在100℃时,石膏模中的水变成蒸汽逸出,此时升温不宜过快,否则会造成来不及逸出的水蒸汽膨胀,引起石膏模开裂并降低石膏模的强度。

2.石膏在培烧过程中因失水而收缩。其失水过程为:CaSO4。2H2O120℃CaSO4。1/2H2O

单斜晶体 斜方晶体

200℃CaSO4Ⅲ(可溶)400℃CaSO4Ⅱ(难溶)

三斜晶体 斜方晶体

3.石英粉在培烧的过程中会膨胀,可抵消石膏的收缩。

低温方石英180~270℃高温方石英, 此时容积的体积达到5。6%。

四方晶体 等轴晶体

低温方石英573℃高温方石英,此时的线膨胀率达1。4%,且此相变在达到相变温度时会瞬间

三方晶体 六方晶体

反应,体积变化显著,达到24%。

3.蜡熔化时,会有少量的蜡浸入石膏型中。为使涔入石膏型中的残蜡烧尽,须培烧到700℃以上。

三、培烧的温度控制

为了防止石膏型在培烧过程中开裂,升温过程应缓慢,尤其要注意在达到脱水及相变温度时应保持较长的时间;石膏型内外壁的温度至少需30至60分钟才能达到一致;在0~400℃物理化学的反应频繁,特别是0~200℃。考虑到这一阶段的反应。相变,缓慢升温对保证石膏型的质量是很重要的。石英在573℃达到相变温度时会瞬时全部反应,体积变化显著,此时应注意在480℃或630℃的保温。另外,考虑到钢盅的大小不同,保温时间可相应调整,即钢盅大的保温时间可长些,钢盅小的保温时间可短些。

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