CN102836962A - 一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于精密铸造领域，具体涉及一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法。本发明方法按照以下步骤进行：配制陶瓷型芯浆料，并将其加热至90-100℃，注入到一个圆柱体注塞筒中，在注塞筒下方设置有长10mm宽1mm厚10mm的细缝，对注塞筒中的陶瓷型芯浆料施加2-3MPa的压力，使其通过细缝，如此反复挤压至少5次，，即可使型芯浆料的流动性得以改善。本发明的技术方案通过反复对陶瓷型芯浆料进行挤压，使陶瓷型芯浆料中的增塑剂与陶瓷芯料更好地融合，从而使陶瓷型芯浆料的流动性得以提高能够实现复杂结构陶瓷型芯在模具温度为常温时的压制成型，使型芯在模具中完全冷却，防止型芯在起模及放置时的变形。

Description

一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法
技术领域
本发明属于精密铸造领域，具体涉及一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法。
背景技术
陶瓷型芯是在熔模铸造工艺中使用的一种陶瓷型芯的简称，其作用是：形成铸件的内腔结构，与外型模及模壳共同保证铸件对空腔的尺寸精度要求，陶瓷型芯通常用于形成形状复杂或不易成形的铸件的内腔，作为简化工艺难度，降低成本，提高制品合格率的一种特殊的工艺手段。目前常规的复杂结构陶瓷型芯的压制工艺为将模具加热至40-45℃，然后将陶瓷型芯浆料注入到模具中进行压制，最后进行形胎矫正。
但是陶瓷型芯的主要成分是石英玻璃粉，其形成浆料后流动性差，在对复杂结构的陶瓷型芯压制成型时，需要将模具加热至40-45℃，这就导致了压制型芯时的浆料在模具中不能完全冷却，起模时的应力往往造成型芯的塑性变形，尽管后期的形胎矫正能达到一定的型芯矫正效果，但是往往效果还不够理想，尤其是针对专门用于壁厚很薄的航空发动机叶片的陶瓷型芯更是如此，这就造成了原料的浪费和后续熔模铸造的困难。
传统的改善陶瓷型芯浆料流动性的方法是向浆料中加入一定量的粒度极小的微细石英玻璃粉，甚至纳米粉，当加入量较小时，对陶瓷型芯浆料的流动性改善的并不明显，同时会带来型芯烧成收缩，当加入量超过2wt%时，型芯的烧成收缩将超过1.2%，使型芯烧结变形严重。
发明内容
针对目前改善陶瓷型芯浆料流动性的方法存在的问题，本发明提供一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法，目的是通过物理处理的方式改善型芯浆料的流动性，同时对型芯的烧成收缩不会产生影响。
实现本发明目的的技术方案是：
配制陶瓷型芯浆料，并将其加热至90-100℃，注入到一个圆柱体注塞筒中，在注塞筒下方设置有长10mm宽1mm厚10mm的细缝，对注塞筒中的陶瓷型芯浆料施加2-3MPa的压力，使其通过细缝，如此反复挤压至少5次，即可使型芯浆料的流动性得以改善。
其中所述的细缝是由10mm厚的金属板经线切割加工而成。
对流动性得到改善的陶瓷型芯浆料加热到100℃，采用型芯压注机压制型芯，在型芯模具为室温时压制成形，保压50s型芯完全冷却后起模。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：
本发明的技术方案通过反复对陶瓷型芯浆料进行挤压，使陶瓷型芯浆料中的增塑剂与陶瓷芯料更好地融合，从而使陶瓷型芯浆料的流动性得以提高，目前现有的陶瓷型芯浆料的流动性为190°-210°，经过本发明的方法改善后，其流动性达到240°-270°，陶瓷型芯浆料的流动性的提高，能够实现复杂结构陶瓷型芯在常温下的压制成型，使型芯在模具中完全冷却，防止型芯在起模及放置时的变形。
附图说明
图1是本发明方法的示意图；
其中1：注塞筒；2:陶瓷型芯浆料；3：细缝；
图2是本发明对陶瓷型芯浆料流动性测试的模具示意图。
具体实施方式
目前浆料流动性的检测方法尚无国家标准，本发明中对于加料流动性的检测采用的方法是：在型芯压注机上施加2.5MPa的压力，将加热到100℃±2℃的型芯浆料压进型芯浆料流动性测试模具中，所述的型芯浆料流动性测试模具中是一条横截面为1mm直径半圆的渐开线，如图2所示，用陶瓷型芯浆料充填渐开线的所旋转的角度来标定其流动性，角度越大，其流动性越好。
实施例1
陶瓷型芯浆料的制备：将30wt%的F320石英玻璃粉，40wt%的F600石英玻璃粉，以及30wt%的矿化剂锆石粉加入到球磨罐中，混磨2h，形成芯料粉；将占芯料重量15wt%的增塑剂石蜡加入到搅拌器中，加热到110℃；将芯料粉加入到搅拌器中，和溶化的石蜡共同搅拌20h,形成型芯浆料；
改善流动性处理：将型芯浆料加热至100℃，注入到如图1所示的注塞筒中，在注塞筒下方，设置有由一块钢板经线切割加工而成的长10mm宽1mm厚10mm的细缝，对注塞筒中的陶瓷型芯浆料施加3MPa的压力，使其通过细缝，如此反复挤压5次，经检测，其在流动性测试模具中旋转了240°；
型芯压制：将流动性改善处理后的型芯浆料加热到100℃，采用型芯压注机将加热后的型芯浆料注入到温度为室温的型芯模具中，保压50s，即压制好型芯。
实施例2
陶瓷型芯浆料的制备：将35wt%的F320石英玻璃粉，35wt%的F600石英玻璃粉，以及30wt%的矿化剂锆石粉加入到球磨罐中，混磨2.5h，形成芯料粉；将占芯料重量15wt%的增塑剂石蜡加入到搅拌器中，加热到120℃；将芯料粉加入到搅拌器中，和溶化的石蜡共同搅拌24h,形成型芯浆料；
改善流动性处理：将型芯浆料加热至90℃，注入到如图1所示的注塞筒中，在注塞筒下方设置有由两块铸铁相对形成的长10mm宽1mm厚10mm的细缝，对注塞筒中的陶瓷型芯浆料施加2.5MPa的压力，使其通过细缝，如此反复挤压6次，经检测，其在流动性测试模具中旋转了250°；
型芯压制：将流动性改善处理后的型芯浆料加热到100℃，采用型芯压注机将加热后的型芯浆料注入到温度为室温的型芯模具中，保压50s，即压制好型芯。
实施例3
陶瓷型芯浆料的制备：将40wt%的F320石英玻璃粉，30wt%的F600石英玻璃粉，以及30wt%的矿化剂锆石粉加入到球磨罐中，混磨2.5h，形成芯料粉；将占芯料重量15wt%的增塑剂石蜡加入到搅拌器中，加热到110-120℃；将芯料粉加入到搅拌器中，和溶化的石蜡共同搅拌至少20h,形成型芯浆料；
改善流动性处理：将型芯浆料加热至95℃，注入到如图1所示的注塞筒中，在注塞筒下方设置有由两块铝合金板相对形成的长10mm宽1mm后10mm的细缝，对注塞筒中的陶瓷型芯浆料施加3MPa的压力，使其通过细缝，如此反复挤压7次，经检测，其在流动性测试模具中旋转了270°；
型芯压制：将流动性改善处理后的型芯浆料加热到100℃，采用型芯压注机将加热后的型芯浆料注入到温度为室温的型芯模具中，保压50s，即压制好型芯。

Claims (3)

1.一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
配制陶瓷型芯浆料，并将其加热至90-100℃，注入到一个圆柱体注塞筒中，在注塞筒下方设置有长10mm宽1mm厚10mm的细缝，对注塞筒中的陶瓷型芯浆料施加2-3MPa的压力，使其通过细缝，如此反复挤压至少5次，即可使型芯浆料的流动性得以改善。
2.根据权利要求1所述的一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法，其特征在于所述的细缝是由10mm厚的金属板经线切割加工而成。
3.根据权利要求1所述的一种改善陶瓷型芯浆料流动性的方法，其特征在于对流动性得到改善的陶瓷型芯浆料加热到100℃，采用型芯压注机压制型芯，在型芯模具为室温时压制成形，保压50s型芯完全冷却后起模。
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