ICS 77.120.10 J 31 中华人民共和国国家标准 GB/T39314—2020 铝合金石膏型铸造通用技术导则 General technical directives for aluminum alloy plaster investment casting 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T39314—2020 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国铸造标准化技术委员会（SAC/TC54）提出并归口。 限公司、中北大学、长沙戴卡科技有限公司、山西瑞格金属新材料有限公司、河南平原光电科技有限 公司。 本标准主要起草人：冯志军、李宇飞、孙鲁洪、阮明、常移迁、赵宇宏、侯华、刘钦双、刘军、闫国庆、 马晓虎、吕三雷。 1 GB/T39314—2020 铝合金石膏型铸造通用技术导则 1范围 本标准规定了铝合金石膏型铸造的工艺过程、石膏铸型制备、石膏铸型粉及铸型性能检测、铸件浇 注工艺及设备、铸件清理、铸件检验及废旧石膏型的处理。 本标准适用于铝合金铸件的石膏型铸造工艺过程。 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T9438铝合金铸件 HB/Z220.5 5铝合金熔模壳型精密铸造 HB/Z 220.6 铝合金石膏型精密铸造 JB/T 11734 石膏型熔模铸造用铸型粉 3 工艺过程 铝合金石膏型铸造工艺过程如图1所示。 蜡模制造 石膏浆料配置 + 浇灌铸型 脱蜡 1 铸型焙烧T燥 1 铸件浇铸 铸件清理 废旧石亮型处理 铸件检验 图1铝合金石膏型铸造工艺过程 1 GB/T39314—2020 4石膏铸型制备 4.1石膏铸型主要工艺材料 石膏铸型工艺的主要组成材料包括：配制模料用材料和配制石膏型铸型粉材料。推荐成分如表1 所示，或按HB/Z220.5执行。 表1石膏型铸型主要组成材料 工艺材料 材料 石蜡、硬脂酸、聚合松香、川蜡、蜂蜡、地蜡、聚苯乙烯、EVA（醋酸乙烯共聚物）以 模料 及沥青等 粘结材料 α型半水石膏、β型半水石膏、中性硅溶胶 耐火填料 煤研石粉、上店土、叙永土、石英粉/砂、莫来石粉/砂、方石英粉以及铝矾土 石膏型铸型粉 增强剂（玻璃纤维等）、促凝剂（氯化钠、硫酸镁、二水石膏、硼砂以及硅溶胶等）、 添加剂 缓凝剂（柠檬酸钠、酒石酸等）、膨胀稳定剂、悬浮剂、润湿剂、消泡剂（正辛醇 等）等 4.2石膏浆料的组成和性能 4.2.1石膏浆料的配方所使用材料主要有α（或β）石膏、石英粉或砂、方石英粉、莫来石或砂、铝矾土以 及玻璃纤维等，或按HB/Z220.6执行。 4.2.2石膏浆料中按工艺需要，可配人一定数量的促凝剂、缓凝剂、膨胀稳定剂、悬浮剂、润湿剂以及消 泡剂，或按HB/Z220.6执行。 4.3配制石膏浆料 4.3.1石膏浆料的配制是将石膏型铸型粉与一定比例的水在大气或真空条件下的搅拌机中进行。宜 在真空条件下搅拌机中配制，其工艺参数如表2所示。 4.3.2宜采用纯净水配制，不宜采用河水或井水。水温宜控制在18℃～25℃或根据需要调整。 表2石膏浆料搅拌工艺参数 搅拌转速 搅拌真空度 搅拌时间 加料顺序 r/min MPa min 干态混合料加人水 400~500 -0.06~0.08 2~3 4.4配制石膏型混合浆料的工艺及设备 4.4.1开粉设备：盛装石膏粉、填料、添加剂的容器，不应使用生锈的容器。衡器可采用台称、磅秤、杆 秤、量桶、量杯等。 4.4.2对于配制一般铸件用石膏型混合浆料，可选用常规熔模精铸涂料用搅拌机或配制环氧树脂混合 料的搅拌器。这两种搅拌机（器）的搅拌叶片，既可采用带扭角的螺浆式，也可采用圆盘搅拌器结构。 4.4.3配制复杂铸件用石膏型混合浆料，宜使用专用真空搅拌和浇灌的设备。设备推荐结构组成如图 2所示。 2 GB/T39314—2020 12 11 16 10 说明： 1 滚道； 10 一压力表； 底板； 2 11 排气阀； 蜡型； 3 12- 一接真空泵； 砂箱； 13- 4 一抽泡搅拌桶； 5 观察口； 14- 压力表； 6 电机； 一搅拌血； 15- 7 变速箱； 16- 一放料阀； 负压注浆罐； 17- 8 门。 9 接真空泵； 图2石膏浆料真空搅拌和浇灌设备示意图 4.5 浇灌铸型 4.5.1 灌浆前，蜡模润浸处理后固定在砂箱中适当位置，蜡模的外缘和砂箱之间的距离应不小于 25 mm。 4.5.2制备好的石膏浆料宜在1min2min内浇灌铸型；对于形状复杂的模组灌浆时，真空度应不低 于-0.08MPa。 4.5.3在真空状态下浇灌时，控制浆料流量，使浆料在砂箱中由下向上，平稳上升，浆料不宜直接冲刷 蜡模。灌浆结束后，立即震动砂箱，便于气体上浮破泡。 4.6脱蜡 脱蜡前，石膏型在室温下应静置2h以上，不宜超过24h。可选用蒸汽脱蜡法、焙烧脱蜡法、微波脱 蜡法以及远红外线脱蜡法脱蜡。 4.7 铸型焙烧干燥工艺 4.7.1石膏型焙烧宜采用具有温控装置且能通风换气的电炉或燃气炉 4.7.2石膏型焙烧规范应根据铸型大小、厚薄确定。石膏型焙烧一般采用阶段升温，焙烧规范宜参考 图3。 3 GB/T39314—2020 80 ℃~ 100 ℃ 145 C~ 155 ℃ 245 ℃~ 255 ℃ 345 ℃~ 355 ℃ 7. 5h ~ 8. 5 h 3. 5 h r~ 4. 5 h 1. 5h ~ 2. 5 h 1.5h~2.5h 650 ℃~ 700 ℃ 545 ℃~ 555 ℃ 200℃~300℃ 445 ℃~ 455 ℃ 2h～3h 1. 5 h ~ 2. 5h 0. 5 h ~ 1. 5 h 1. 5 h ~ 2. 5 h 图3石膏型焙烧参考规范 石膏铸型粉及铸型性能检测 5.1石膏铸型粉性能检测方法 石膏铸型粉性能检测包括：流动性测试、初凝和终凝时间测试、强度测试、凝固线膨胀以及抗裂纹能 力测试，其测试方法以及测试结果评定按JB/T11734的规定执行。 5.2石膏铸型性能 石膏铸型的典型性能见表3，其测试方法按JB/T11734的规定执行。 表 3 石膏铸型典型性能表 抗压强度 凝固时间 线膨胀率 流动性 MPa min % mm 干 初凝 终凝 湿 加热至700℃ 冷却至室温 1.5~2.5 0.6~1.3 6~9 9~14 150~250 ≤0.8 -0.8~-0.6 6铸件浇注工艺及设备 真空重力浇注工艺浇注石膏型，宜采用的设备结构如图4所示。 GB/T39314—2020 说明： 接储压罐； 9 真空加压浇注罐； 接真空泵； 2 10——浇注手轮； 排气阀； 3 11——观察窗； 进铝水抱天窗； 12——铝水浇包； 活动盖； 13— 5 一浇包抱圈； 6 密封圈； 14- 轴承座； 7 滑道： 15- 石膏型； 压力表； 8 16- 一滚道。 图4铝合金石膏型浇注设备示意图 铸件清理 石膏型铸造铸件的清理宜采用的清理方式：第一种方式为湿法清理，采用水溶方式，利用石膏型水 溶自溃散脱落特点，完成铸件清理；第二种方式为干法清理，主要采用机械震动方式使石膏铸型破碎脱 落，完成铸件清理。 8铸件检验 铸件检验按GB/T9438的规定执行，或按供需双方商定的技术协议执行。 9废旧石膏型的处理 废旧石膏型应无害化处理。