一种易脱芯陶瓷型芯制备方法技术

本发明专利技术涉及一种易脱芯陶瓷型芯的制备方法，主要应用于熔模精密铸造技术领域。实现步骤：(1)石墨芯的制备：a.浆料制备；b.成型；c.石墨芯烧成。(2)外部涂料制备及挂浆：包括第一层外部涂料和第二层外部涂料。上述两层涂料的制备工艺均为：将原料放入行星磨中处理30min混合均匀，待用。(3)烧成：由于在烧成过程中内部的石墨芯会氧化脱除，同时外部浆料经过烧结形成致密外壳，因此陶瓷型芯的结构呈现内部疏松多孔，外表致密的特点。本发明专利技术方法简单易实现，可有效地降低铸件的生产成本，应用前景广泛。

A preparation method for core free core ceramic core

The invention relates to a preparation method of an easy to remove core ceramic core, which is mainly applied to the technical field of Investment precision casting. Implementation steps: (1) preparation of Shi Moxin: A. slurry preparation; B. molding; C. graphite core firing. (2) external coating preparation and coating: including first coat and second coating. The preparation process of the above two coatings is as follows: raw materials are put into the planetary mill to process 30min, mixed evenly and ready for use. (3) sintering: the internal graphite core will be oxidized and removed during the firing process, and the external slurry is sintered to form a compact shell, so the structure of the ceramic core is porous and compact inside. The method of the invention is simple and easy to realize, and can effectively reduce the production cost of castings, and has wide application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种易脱芯陶瓷型芯制备方法
本专利技术涉及一种易脱芯陶瓷型芯的制备方法，主要应用于熔模精密铸造

技术介绍
陶瓷型芯主要用于熔模精密铸造工艺中形成铸件的复杂精密内腔。铸件浇铸完成后，一般需要通过机械或化学溶蚀将陶瓷型芯从铸件中清除，从而得到空心精铸件，这一工序被称为脱芯。脱芯时间过长，难度过大会大幅度提高铸件的生产成本，甚至有可能导致浇铸失败。脱芯性能的好坏主要由陶瓷型芯的内部结构和基体材料材质决定。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术提供了一种新型的陶瓷型芯制备方法，通过该方法制备的陶瓷型芯弥补了现有技术脱芯时间过长，难度过大而致使铸件的生产成本提高等缺陷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种易脱芯陶瓷型芯制备方法，该方法是通过下述步骤实现的：(1)石墨芯的制备a.浆料制备按重量比例称取：球形石墨325目10-20％，球形石墨500目70-80％，球形石墨800目5-10％。将上述球形石墨粉混合均匀后放入烘箱中在120℃下烘干12h。按重量比例称取：上述经过烘干后的球形石墨粉60-75％，石英玻璃纤维0.5-2％，莫来石纤维0-1％，陶瓷型芯增塑剂24-40％。将混料机升温到100℃，加入陶瓷型芯增塑剂，待其完全熔化后，将经过烘干处理的石墨按比例分批加入混料机中，搅拌4h后取出得到石墨芯浆料。上述增塑剂的原料按重量％配制：石蜡93％，蜂蜡5％，聚乙烯2％，在130℃下混合均匀，过325目标准筛制成增塑剂备用。b.成型将制备好的石墨芯浆料放入陶瓷型芯注射成型机中制备石墨芯生坯。c.石墨芯烧成将石墨芯生坯埋入200目氧化铝粉中焙烧，烧成温度为300-450℃，升温速率为1-1.5℃/min。炉温冷却到60℃以下出炉并清理表面的氧化铝粉得到石墨芯。(2)外部涂料制备及挂浆第一层外部涂料：原料组成：240目石英玻璃粉45-55wt％，325目石英玻璃粉20-30wt％，硅溶胶25-40wt％。第二层外部涂料：原料组成：325目石英玻璃粉或氧化铝粉10-20wt％，800目石英玻璃粉或氧化铝粉50-60wt％，纳米氧化硅或纳米氧化铝0.5-1wt％，硅溶胶或铝溶胶25-40wt％。上述两层涂料的制备工艺均为：将原料放入行星磨中处理30min混合均匀，待用。首先将石墨芯先浸入第一层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h。接下来将其浸入第二层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h。如有必要可重复以上工序。(3)烧成将上述表面挂浆的石墨芯埋入200目氧化铝粉中焙烧，升温速度为3-3.5℃/min，烧成温度为1200-1350℃，保温时间为2-4h。烧成完毕后，随炉冷却至200℃，打开炉门，冷却至60℃以下出窑，得到陶瓷型芯。由于在烧成过程中内部的石墨芯会氧化脱除，同时外部浆料经过烧结形成致密外壳，因此陶瓷型芯的结构呈现内部疏松多孔，外表致密的特点。本专利技术的特点及有益效果本专利技术制备的陶瓷型芯呈现内部疏松多孔，外表致密的结构特点，可显著缩短脱芯时间，可显著降低脱芯难度，方法简单易实现，可有效地降低铸件的生产成本，应用前景广泛。具体实施方式实施例一(1)石墨芯的制备a.浆料制备按重量比例称取：球形石墨325目20％，球形石墨500目70％，球形石墨800目10％。将上述球形石墨粉混合均匀后放入烘箱中在120℃下烘干12h。按重量比例称取：上述经过烘干后的球形石墨粉70％，石英玻璃纤维2％，陶瓷型芯增塑剂28％。将混料机升温到100℃，加入陶瓷型芯增塑剂，待其完全熔化后，将经过烘干处理的石墨按比例分批加入混料机中，搅拌4h后取出得到石墨芯浆料。b.成型将制备好的石墨芯浆料放入陶瓷型芯注射成型机中制备石墨芯生坯。c.石墨芯烧成将石墨芯生坯埋入200目氧化铝粉中焙烧，烧成温度为450℃，升温速率为1.5℃/min。炉温冷却到60℃以下出炉并清理表面的氧化铝粉得到石墨芯。(2)外部涂料制备及挂浆第一层外部涂料：原料组成：240目石英玻璃粉45wt％，325目石英玻璃粉25wt％，硅溶胶30wt％。第二层外部涂料：原料组成：325目石英玻璃粉10wt％，800目石英玻璃粉60wt％，纳米氧化硅0.5wt％，硅溶胶29.5wt％。上述两层涂料的制备工艺均为：将原料放入行星磨中处理30min混合均匀，待用。首先将石墨芯先浸入第一层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h。接下来将其浸入第二层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h。(3)烧成将上述表面挂浆的石墨芯埋入200目氧化铝粉中焙烧，升温速度为3℃/min，烧成温度为1200℃，保温时间为4h。烧成完毕后，随炉冷却至200℃，打开炉门，冷却至60℃以下出窑得到陶瓷型芯。实施例二(1)石墨芯的制备a.浆料制备按重量比例称取：球形石墨325目10％，球形石墨500目80％，球形石墨800目10％。将上述球形石墨粉混合均匀后放入烘箱中在120℃下烘干12h。按重量比例称取：上述经过烘干后的球形石墨粉60％，石英玻璃纤维1％，莫来石纤维1％，陶瓷型芯增塑剂38％。将混料机升温到100℃，加入陶瓷型芯增塑剂，待其完全熔化后，将经过烘干处理的石墨按比例分批加入混料机中，搅拌4h后取出得到石墨芯浆料。b.成型将制备好的石墨芯浆料放入陶瓷型芯注射成型机中制备石墨芯生坯。c.石墨芯烧成将石墨芯生坯埋入200目氧化铝粉中焙烧，烧成温度为300℃，升温速率为1℃/min。炉温冷却到60℃以下出炉并清理表面的氧化铝粉得到石墨芯。(2)外部涂料制备及挂浆第一层外部涂料：原料组成：240目石英玻璃粉55wt％，325目石英玻璃粉20wt％，硅溶胶25wt％。第二层外部涂料：原料组成：325目氧化铝粉20wt％，800目氧化铝粉54.5wt％，纳米氧化铝0.5wt％，铝溶胶25wt％。上述两层涂料的制备工艺均为：将原料放入行星磨中处理30min混合均匀，待用。首先将石墨芯先浸入第一层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h。接下来将其浸入第二层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h。(3)烧成将上述表面挂浆的石墨芯埋入200目氧化铝粉中焙烧，升温速度为3.5℃/min，烧成温度为1350℃，保温时间为2h。烧成完毕后，随炉冷却至200℃，打开炉门，冷却至60℃以下出窑，得到陶瓷型芯。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种易脱芯陶瓷型芯制备方法，该方法是通过下述步骤实现的：(1)石墨芯的制备a.浆料制备按重量比例称取：球形石墨325目10‑20％，球形石墨500目70‑80％，球形石墨800目5‑10％，将上述球形石墨粉混合均匀后放入烘箱中在120℃下烘干12h。按重量比例称取：上述经过烘干后的球形石墨粉60‑75％，石英玻璃纤维0.5‑2％，莫来石纤维0‑1％，陶瓷型芯增塑剂24‑40％，将混料机升温到100℃，加入陶瓷型芯增塑剂，待其完全熔化后，将经过烘干处理的石墨按比例分批加入混料机中，搅拌4h后取出得到石墨芯浆料；b.成型将制备好的石墨芯浆料放入陶瓷型芯注射成型机中制备石墨芯生坯；c.石墨芯烧成将石墨芯生坯埋入200目氧化铝粉中焙烧，烧成温度为300‑450℃，升温速率为1‑1.5℃/min，炉温冷却到60℃以下出炉并清理表面的氧化铝粉得到石墨芯；(2)外部涂料制备及挂浆第一层外部涂料：原料组成：240目石英玻璃粉45‑55wt％，325目石英玻璃粉20‑30wt％，硅溶胶25‑40wt％；第二层外部涂料：原料组成：325目石英玻璃粉或氧化铝粉10‑20wt％，800目石英玻璃粉或氧化铝粉50‑60wt％，纳米氧化硅或纳米氧化铝0.5‑1wt％，硅溶胶或铝溶胶25‑40wt％；上述两层涂料的制备工艺均为：将原料放入行星磨中处理30min混合均匀，待用，首先将石墨芯先浸入第一层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h，接下来将其浸入第二层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h，如有必要可重复以上工序。(3)烧成将上述表面挂浆的石墨芯埋入200目氧化铝粉中焙烧，升温速度为3‑3.5℃/min，烧成温度为1200‑1350℃，保温时间为2‑4h，烧成完毕后，随炉冷却至200℃，打开炉门，冷却至60℃以下出窑，得到陶瓷型芯。...

【技术特征摘要】
1.一种易脱芯陶瓷型芯制备方法，该方法是通过下述步骤实现的：(1)石墨芯的制备a.浆料制备按重量比例称取：球形石墨325目10-20％，球形石墨500目70-80％，球形石墨800目5-10％，将上述球形石墨粉混合均匀后放入烘箱中在120℃下烘干12h。按重量比例称取：上述经过烘干后的球形石墨粉60-75％，石英玻璃纤维0.5-2％，莫来石纤维0-1％，陶瓷型芯增塑剂24-40％，将混料机升温到100℃，加入陶瓷型芯增塑剂，待其完全熔化后，将经过烘干处理的石墨按比例分批加入混料机中，搅拌4h后取出得到石墨芯浆料；b.成型将制备好的石墨芯浆料放入陶瓷型芯注射成型机中制备石墨芯生坯；c.石墨芯烧成将石墨芯生坯埋入200目氧化铝粉中焙烧，烧成温度为300-450℃，升温速率为1-1.5℃/min，炉温冷却到60℃以下出炉并清理表面的氧化铝粉得到石墨芯；(2)外部涂料制备及挂浆第一层外部涂料：原料组成：240目石英玻璃粉45-55wt％，325目石英玻璃粉20-30wt％，硅溶胶25-40wt％；第二层外部涂料：原料组成：325目石英玻璃粉或氧化铝粉10-20wt％，800目石英玻璃粉或氧化铝粉50-60wt％，纳米氧化硅或纳米氧化铝0.5-1wt％，硅溶胶或铝溶胶25-40wt％；上述两层涂料的制备工艺均为：将原料放入行星磨中处理30min混合均匀，待用，首先将石墨芯先浸入第一层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h，接下来将其浸入第二层外部涂料中挂浆，取出在室温下干燥24小时，然后在鼓风干燥箱中于120℃烘干3h，如有必要可重复以上工序。(3)烧成将上述表面挂浆的石墨芯埋入200目氧化铝粉中焙烧，升温速度为3-3.5℃/min，烧成温度为1200-1350℃，保温时间为2-4h，烧成完毕后，随炉冷却至200℃，打开炉门，冷却至60℃以下出窑，得到陶瓷型芯。2.如权利要求1所述的易脱芯陶瓷型芯制备方法，该方法是通过下述具体步骤实现的：(1)石墨芯的制备a.浆料制备按重量比例称取：球形石墨325目20％，球形石墨500目70％，球形石墨800目10％，将上述球形石墨粉混合均匀后放入烘箱中在120℃下烘干12h，按重量比例称取：上述经过烘干后的球形石墨粉70％，石英玻璃纤维2％，陶瓷型芯增塑剂28％，将混料机升温到100℃，加入陶瓷型芯增塑剂，待其完全熔化后，将经过烘干处理的石墨按比例分批加入混料机中，搅拌4h后取出得到石墨芯浆料；b.成型将制备好的石墨芯浆料放入陶瓷型芯注射成型机中制备石墨芯生坯；c.石墨芯烧成将石墨芯生坯埋入200目氧化铝粉中焙烧，烧成温度为450℃，升温速率为1.5℃/...

【专利技术属性】
技术研发人员：程涛，李建华，张立健，
申请(专利权)人：辽宁航安特铸材料有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21