| 成果名称: | 基于改性松香的精密铸造模料关键技术 |
| 完成单位: | 东莞理工学院 |
| 主要人员: | 尹辉斌,徐勇军,廖俊旭,傅小波,张刚,王文豪,张文进 |
| 介绍: | 1．课题来源与背景：本课题来源于广东省科学技术厅2017年立项支持的广东省科技计划项目，课题名称为“基于改性松香的精密铸造模料关键技术”，课题编号为2017A010103047。在精密铸造领域，蜡模的制造精度是影响熔模精密铸造件尺寸精度的关键环节，优质的模料是生产精密铸件的前提。国内精密铸造蜡原料来源丰富，但目前开发的精密铸造蜡品种少、产量低、质量差，难以满足精密铸造工业发展的需要。尤其高尺寸精度、高质量品质的精密铸造蜡缺口较大，主要依赖进口，而国外的进口蜡普遍比较昂贵，为了节省成本，国内企业大量使用国外的二手蜡作为精密铸造模料，严重影响了精密铸造件的精密度。高品质模料已成为我国制约精密铸造领域发展的一个瓶颈，因此开发具有自主知识产权、价格低廉的高性能精密铸造模料蜡成为精密铸造领域一个亟需解决的关键问题。 2．技术原理及性能指标：针对传统松香酯化改性使用氧化锌作为催化剂时，存在催化剂用量较大、催化剂效率较低、催化剂在产品中残余影响产品性能等问题，本课题在原催化体系中加入氧化石墨类催化剂（例如氧化石墨烯），组成二元催化体系用以催化松香与甘油等醇类酯化反应，产物收率达到97%以上，提高了催化效率和产物品质，实现松香树脂的高效改性。为满足不同应用场合的需求，以高性能松香酯作为精密铸造蜡的原料，添加石蜡、PE 蜡、高分子聚合物等添加剂，研发了一系列拥有自主知识产权的精密铸造蜡模料配方，实验测试了其主要的性能参数，依据配方种类、含量的不同，各类型铸造蜡模料的软化点范围为72.4℃～109.5℃、针入度为1.4～7、线收缩率为0.05%～0.9%、抗弯曲强度为9.2～50MPa、灰分0.01%～0.02%。 3．技术的创造性与先进性：该技术实现了松香的高效酯化改性，自主研发了基于氧化石墨改性松香的精密铸造蜡、氧化石墨烯填充改性的精密铸造蜡、基于石墨烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯改性树脂的填料模型材料、基于亲油性微米石墨的填料型熔模铸造蜡、基于费托蜡的精密铸造蜡模料、可用于DLP型3D打印的光固化蜡树脂、特型蜡烛蜡料及特型蜡烛等一系列精密铸造蜡模料配方，构建节能、环保、高效的精密铸造蜡制备工艺。委托第三方检测机构对铸造蜡样品进行检测分析，并与应用场合相同、国际上公认质量优异的日本精蜡株式会社K512精密铸造蜡对比，测试结果显示两者在软化点、线收缩率、抗弯强度等三方面性能相当，本课题制备的精密铸造蜡样品的灰分和针入度则更优于K512精密铸造蜡，同时其生产成本仅为K512精密铸造蜡的1/2左右，具有光泽度好、硬度高、强度高、收缩率小、复用性好等优点，适合于制作高精密度、高复杂度及高强度的精密铸件。 4．技术的成熟程度、适用范围和安全性：本课题在实验室完成催化剂的开发、性能评价、酯化结果检测以及精密铸造蜡的配方研发、产品物性测试等工作，通过第三方检测机构完成铸造蜡样品的检测分析，并在产学研合作企业完成设备的开发和量产验证工作，工艺安全、稳定、可靠，技术成熟度高。精密铸造蜡作为耗材，可广泛应用于汽车用精铸产品、高精度机器零件、高质量航空铸件、汽轮机、燃气轮机导叶片、叶轮、珠宝首饰等领域精密铸造（熔模铸造/失蜡铸造）加工过程。 5．应用情况及存在的问题：在课题实施过程中推进产学研合作，与合作企业共同研发核心技术，转让部分研究成果给企业推广应用，帮助企业设计和改造关键单元装置。应用实验室确定的精密铸造蜡配方及工艺，中试量产中的生产流程简单易行，生产稳定性好，制作过程中不产生“三废”等有害物质，符合环境保护的相关规定，能切实满足产业链下游精密铸造企业的生产要求，制备出的新型模型材料具有精度高、复用性能优良等特点，提高了企业的技术实力和市场竞争力，有效助力精密铸造行业的发展与进步。暂未发现相关问题。 6．历年获奖情况：无。 |
| 批准登记号: | |
| 登记日期: | 2025-01-10 |
| 研究起止时间: | 2017-01-01至2019-12-31 |
| 所属行业: | 科学研究和技术服务业 |
| 所属高新技术类别: | 新材料 |
| 评价单位名称: | 广东省科学技术厅 |
| 评价日期: | 2021-04-30 |
