CN102489668A - 一种通过预埋耐火绳解决陶瓷型芯开裂的方法 - Google Patents
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Abstract
一种通过预埋耐火绳解决陶瓷型芯开裂的方法，主要解决了陶瓷型芯在成型和烧成过程中开裂的技术难题。本方法所采用的耐火绳为高纯石英玻璃绳或莫来石绳。在陶瓷型芯热压铸成型工序中将上述耐火绳预埋在易开裂的位置。首先将耐火绳弯曲成所需的形状固化成型，然后将经过处理的耐火绳置于模具内陶瓷型芯易开裂的对应位置中，采用常规热压铸工艺成型，成型后浆料将耐火绳包裹在内，然后陶瓷型芯生坯经过焙烧，从而得到易开裂部位内部预埋有耐火绳的陶瓷型芯。采用本方法在高温下依然能够保持陶瓷型芯良好的力学性能，在有效解决裂纹的同时，一定程度上提高了陶瓷型芯的高温抗热变形能力和强度，提高了陶瓷型芯和精密铸件的合格率。
Description
技术领域
本发明涉及一种解决陶瓷型芯开裂的方法，确切地说是一种通过预埋耐火绳解决陶瓷型芯开裂的方法，主要应用于熔模精密铸造领域。
背景技术
陶瓷型芯作为形成精铸件空心内腔结构的转接件，其作用是：形成精铸件的内腔形状，并与外形模及模壳共同保证精铸件壁厚的尺寸精度。铸件浇铸完成后，通过机械或化学溶蚀将陶瓷型芯从铸件中清除。对于结构复杂、厚薄悬殊及细长形状的陶瓷型芯，在压制成型和烧结过程中极易出现开裂，运用常规的裂纹解决方法效果不明显。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种通过在陶瓷型芯热压铸成型工序中预埋耐火绳，使得陶瓷型芯在成型和烧成过程中，厚薄不均处的收缩应力大部分由预埋的耐火绳承受，解决了陶瓷型芯开裂的难题，能显著提高陶瓷型芯的压制和烧成合格率，进而提高熔模精密铸件的合格率。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种通过预埋耐火绳解决陶瓷型芯开裂的方法，该方法中所用的耐火绳，采用高纯石英玻璃绳或莫来石绳，耐火绳的直径：0.5-2mm。
在陶瓷型芯热压铸成型工序采用如下方法将上述耐火绳预埋在易开裂的位置：首先将耐火绳弯曲成所需的形状，在耐火绳表面涂环氧树脂和T-31型固化剂的混合物(环氧树脂与T-31型固化剂的重量比为1∶1)，在室温条件下放置8小时后，放入烘箱中在120℃下干燥1小时，耐火绳按弯曲成的形状固化成型，然后将经过处理的耐火绳置于模具内陶瓷型芯易开裂的对应位置处，采用常规热压铸工艺成型，成型后浆料将耐火绳包裹在内，然后陶瓷型芯生坯经过焙烧，从而得到易开裂部位内部预埋有耐火绳的陶瓷型芯。
本发明的特点在于：采用预埋耐火绳的方法能够有效阻止陶瓷型芯在压制成型和烧结过程中发生开裂。由于本发明所采用的高纯耐火绳具有十分优秀的高温性能，在高温下依然能够保持良好的力学性能，在有效解决开裂问题的同时，一定程度上提高了陶瓷型芯的高温抗热变形能力和高温强度，提高了陶瓷型芯和精密铸件的合格率。
附图说明
图1是某涡轮叶片精铸用陶瓷型芯结构及易开裂位置示意图。
图2是耐火绳形状及放置位置示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，虚线表示位置2为某涡轮叶片精铸用陶瓷型芯容易开裂的位置。取直径为1mm的高纯石英玻璃绳，首先将高纯石英玻璃绳弯曲成图2中3的所示形状，在其表面涂环氧树脂和T-31型固化剂的混合物(环氧树脂与T-31型固化剂的重量比为1∶1)，在室温条件下放置8小时后，放入烘箱中在120℃下干燥1小时，高纯石英玻璃绳按弯曲成的形状固化成型，然后将经过处理的耐火绳置于模具(陶瓷型芯易开裂的对应位置处)中，采用常规热压铸工艺成型，成型后浆料将耐火绳包裹在内，然后陶瓷型芯生坯经过焙烧，从而得到易开裂部位内部预埋有耐火绳的陶瓷型芯。
对图1所示陶瓷型芯，各取预埋耐火绳的和没有预埋耐火绳的陶瓷型芯样品100件，做对比实验。实验结果如表1所示。
表1
| 陶瓷型芯种类 | 成品件数量 | 有裂纹缺陷件数量 | 其它缺陷件数量 |
| 预埋耐火绳的陶芯 | 85件 | 3件 | 12件 |
| 无耐火绳的陶芯 | 54件 | 31件 | 15件 |
按照HB5353.3-2004《熔模铸造陶瓷型芯性能试样方法第3部分：抗弯强度的测定》和HB5353.4-2004《熔模铸造陶瓷型芯性能试样方法第4部分：热变形量的测定》的规定制备预埋耐火绳的和没有预埋耐火绳的陶瓷型芯标准试样，并测试相关指标，实验结果如表2所示。
表2
| 陶瓷型芯种类 | 室温抗弯强度 | 高温抗弯强度 | 热变形量 |
| 预埋耐火绳的陶芯 | 34.2MPa | 23.3MPa | 0.02mm |
| 无耐火绳的陶芯 | 25.0MPa | 15.7MPa | 0.05mm |
经上述表1和表2的对比，可以得出预埋耐火绳的陶芯的产品合格率和抗弯强度、热变形性能均优于无耐火绳的陶芯。
Claims (2)
1.一种通过预埋耐火绳解决陶瓷型芯开裂的方法，该方法中所用的耐火绳，采用高纯石英玻璃绳或莫来石绳，在陶瓷型芯热压铸成型工序采用如下方法将上述耐火绳预埋在易开裂的位置：首先将耐火绳弯曲成所需的形状，在耐火绳表面涂环氧树脂和T-31型固化剂固化剂的混合物，上述混合物中环氧树脂与T-31型固化剂的重量比为1∶1，在室温条件下放置8小时后，放入烘箱中在120℃下干燥1小时，耐火绳按弯曲成的形状固化成型，然后将经过处理的耐火绳置于模具内陶瓷型芯易开裂的对应位置中，采用常规热压铸工艺成型，成型后浆料将耐火绳包裹在内，然后陶瓷型芯生坯经过焙烧，从而得到易开裂部位内部预埋有耐火绳的陶瓷型芯。
2.如权利要求1所述的一种通过预埋耐火绳解决陶瓷型芯开裂的方法，其所述耐火绳的直径为0.5-2mm。
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