熔模铸造环保低温蜡研究与应用
蜡是熔模铸造工艺中使用的关键材料，蜡的质量直接影响铸件的质量。
目前，石蜡和硬脂酸制备的低温蜡材料仍广泛应用于国内低温蜡精铸行业。蜡材料具有制备工艺简单、注蜡温度低的优点，但也具有强度低、表面硬度低的缺点。蜡强度低，容易脱落，生产过程中损坏蜡模；蜡表面硬度低，收缩大，精铸件尺寸精度低，表面粗糙度差。更重要的是，蜡回收需要盐酸，不符合当前的环保政策。
熔模铸造环保低温蜡
通过分析常用石蜡硬脂酸蜡的成分，开发了新型环保低温蜡的比例方案，确定其性能指标优于石蜡硬脂酸低温蜡。
01
石蜡硬脂酸蜡的比例和性能测定
1.1
成分配比
石蜡（56~60℃）:硬脂酸(三压一级)=50%：50%
1.2
性能测定
石蜡硬脂酸蜡的性能测量值见表1。
表1石蜡硬脂酸蜡性能测量值
1.3
石蜡和硬脂酸对蜡性能的影响
随着石蜡和硬脂酸比例的不同，蜡的性能也发生了变化。为了提高石蜡的含量，蜡的强度会增加，可以减少蜡模的裂纹，但蜡的热稳定性会降低，蜡模很容易变形。随着蜡中硬脂酸含量的提高，蜡的热稳定性和表面硬度提高，蜡的粘度也降低，有利于蜡模的形成，但模具的强度降低。因此，仅通过调整两者之间的比例来制备高质量的蜡。
02
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2.1
成分配比
石蜡、微晶蜡、醋酸乙烯共聚物、纯单体树脂等按一定比例配置。
（1）石蜡
石蜡是固态烷烃的混合物，主要成分的分子式是CnH2n+2，其中n=17~35。主要成分为直链烷烃、少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环烷烃；直链烷烃主要为正二十二烷烃（C22H46)和正二十八烷（C28H58)。石蜡化学活性低，中性，化学性质稳定，在正常情况下不与酸(硝酸除外)、碱性溶液发生作用。
（2）微晶蜡
以C31-70支链饱和烃主要含有少量环状、直链烃，灰分为0.05%以下，其中重金属铅、砷含量为2×10-6以下。这种蜡粘度大，具有延展性，在低温下不脆弱，其主要作用是增加亮度。
(3)醋酸乙烯共聚物
醋酸乙烯酯共聚物是一种常见的聚合物聚合物，分子式是一种(C2H4)x(C4H6O2)y，醋酸乙烯共聚物，一般醋酸乙烯含量为5%~40%。与聚乙烯相比，醋酸乙烯酯共聚物在分子链中引入醋酸乙烯单体，降低了高结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相溶性和热密封性。
(4)纯单体树脂
平均分子量2000~5000，淡黄色至浅棕色片状，粒状或块状固体，透明有光泽，相对密度0.97~1.04g/cm3，软化点80~140℃，玻璃化温度81℃，它具有环结构，包含部分双键，内聚力大。分子结构不含极性或功能性基团，不含化学活性。耐酸碱，耐化学，耐水性好。它具有酸值低、混溶性好、耐水、耐乙醇、耐化学等特点，对酸碱具有化学稳定性，调节粘度和热稳定性好。
2.2
性能测定
环保低温蜡的性能测量值见表2。
环保低温蜡表2性能测量值
2.3
性能变化
通过对石蜡硬脂酸蜡与环保低温蜡的性能和材料比例的分析，可以看出环保低温蜡成分不再含有硬脂酸，因此不会出现皂化问题。企业在蜡回用过程中，不需要用酸法处理硬脂酸产生的皂化物。环保低温蜡80℃与100℃粘度低于石蜡硬脂酸蜡，蜡流动性能增加，软化点高于石蜡硬脂酸蜡，温差环境变形减少，凝固点高于石蜡硬脂酸蜡，降低冷却成型时间，环保低温蜡收缩率范围更稳定。
03
蜡回收处理
3.1
石蜡硬脂酸蜡回收处理
3.1.1.回收处理工艺
(1)处理蜡:水=3：1；
(2)水浴脱蜡后，蜡液温度为100℃±5℃，保持45~60min；
(3)蜡处理需加3%~6%盐酸(或硫酸)，因环保原因也加入草酸代替盐酸；
(4)处理合格的蜡液呈棕色或黄色透明状，必须在槽内静置2h上面可以流入下一个过程。
3.1.2酸值检测
打开处理槽阀，释放酸水，加入适量水，加热沸腾10~15min，反复2~三次，测量酸水pH值为6~7时停止蜡处理，根据消耗情况补充新蜡。
3.2
环保低温蜡回收处理
3.2.1.回收处理工艺
蒸汽或水浴脱蜡后，蜡液静止除杂。
（1）静置桶I：静置温度85~90℃，静置时间6~8h，排除水分；
（2）静置桶II：静置温度80~85℃，静置时间＞4h，过滤掉杂质。
3.2.2常规检测
根据旧蜡的性能和蜡的消耗情况，不定期在化蜡桶中加入适量的新蜡，一般在3%~5%。