CN104209465A - 熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法采用陶瓷烧结法，预先按熔模精铸陶瓷型壳的工艺要求，设计出有足够强度，光洁度好，适宜的导热性、良好的热稳定性，能满足金属液冲刷的表面硬度的陶瓷浇口杯，制品经检验测试，各项性能指标合格，满足熔模精铸型壳的各项指标要求。解决了现有陶瓷铸型表面不清洁，强度不高，易裂纹等诸多缺陷和严重影响铸件的成型问题，使漏钢、冲砂、夹杂大量减少，从而使合金和铸件的合格率提高10%以上。

Description

熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法

 

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法。

 

背景技术

浇口杯是铸件成形浇注金属的入口，陶瓷浇口杯是熔模精铸件成形，浇灌金属的陶瓷型壳的入口，常规的熔模精铸工艺是：首先预制蜡型浇口杯，将蜡型浇口杯与铸型蜡模组合成一个铸型有浇道，有补缩冒口，有浇口杯的完整铸型的蜡模件，再经配制的陶瓷浆料反复侵涂，并挂砂，干燥，经多次铸型达一定厚度（约6~8mm)后再干燥，失蜡，烧结等工序，形成一个完整的陶瓷型壳，即可供浇注铸件成形。现有工艺的失蜡方法除难于清理浇口杯外，在反复侵泡陶瓷浆时不可避免地会使蜡型的缺陷带入，造成陶瓷铸型的表面不清洁，且存在强度不高，易裂纹等诸多缺陷，严重影响铸件的成型，废品增加10%以上，若漏钢、冲砂、夹杂严重时还有可能造成设备损坏。

有鉴于此，本发明提供一种熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法，可使金属或合金净化，其产品具强度高、耐冲击性好。

 

发明内容    

    要解决的技术问题

    本发明要解决现有蜡型浇口杯因蜡型制作中的蜡型强度低，光洁度、完整性不足和因蜡型在陶瓷挂浆时带入间隙中浆料不干而污染型壳，以及其表面光洁度不高，力学性能查，导致漏钢、裂纹的、冲砂、夹杂等质量问题。

解决其技术问题所采用的技术方案

    本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，即本发明陶瓷浇口杯的制造方法由下述方法实现：

    一、增塑剂配制

    1、材料：58~62℃的半精炼石蜡，工业蜂蜡，聚乙二醇。

2、配料

    配方：半精炼石蜡90%，以熔炉容量为40㎏计算，半精炼石蜡36㎏，蜂蜡2.8㎏，聚乙二醇1.2㎏。

    3、操作方法：

    加入1/2半精炼石蜡于坩埚中，设定熔化温度为80℃，送电熔化，待半精炼石蜡完全熔化后开动搅拌机，缓慢加入蜂蜡，随后加入聚乙二醇，最后将余料加完，升温至100℃，用100#筛网过滤。过滤后的增塑剂降至熔点以下时，用不锈钢小刀将其化成50 ×50mm的小方块备用。

成品用干净包装袋装或放入存放箱内保存。

二、陶瓷塑射成形的陶瓷浆配制

    1、材料：增塑剂应符合Q02 /QH203-01-1209，陶瓷粉为刚玉粉，应符合01/QF-1201，二氧化钛，油酸应符合化学纯标准。

    2、陶瓷粉配制

    陶瓷粉配比：刚玉粉92%（其中150#为25%，240#为40%，W20#为17%，W14#为10%），α一氧化铝为7%，二氧化钛为1%。  

    3、陶瓷粉质量计算

    刚玉粉36.8㎏（其中150#10㎏，240#16㎏，W20#6.8㎏，W14#4㎏），α一氧化铝2.8㎏，二氧化钛0.4㎏。

    4、陶瓷粉的搅拌：称取各组分加入混拌机内，盖紧并送电搅拌120 min后放入干净瓷盘中。    

    5、陶瓷粉烘烤：将混拌好的陶瓷粉装入干净瓷盘中，厚度不超过100 mm，定温120℃，烘干2小时后备用。

    6、陶瓷浆的配制：

    称取增塑剂：增塑剂与陶瓷粉的比为14:100，40㎏陶瓷粉加5.6㎏增塑剂。

    将5.6㎏增塑剂放入干净的搅拌机，转速30转/min，在搅拌中加入陶瓷粉，随后加入陶瓷粉，油酸重量的0.5%，并继续搅拌72小时。

    真空除气，开启真空除气装置，除气30min后，搅拌停止，将其陶瓷浆放入干净盘中自然冷却至凝固点，用不锈钢刀划线50×50㎜方块待用。

三、注塑成形工艺参数

    注射压力0.4~0.6MPa（兆帕）

    陶瓷浆注塑温度75±5℃

    保温时间30±5S

    环境温度24±5℃

    注塑时间到，退出喷嘴，提升消除合模力，取出模具，松开锁紧装置，取出成形浇口杯，检查有无缺陷，成品放入清洁瓷盘中，废品回收再生。

    1、湿型陶瓷浇口杯修整，压制湿型陶瓷浇口杯在24±5℃，室温下时效2小时，进行毛边修整。

    2、检验：对压制成形陶瓷浇口杯100%目捡，对裂纹、缺陷、气泡缺陷产品报废，对凸起、毛刺可进行打磨修整。

    3、造型：

    砂箱准备：沙箱材质为高铝质耐火材料，耐火度≥1600℃的烧钵。

    氧化铝准备：氧化铝作填充材料，要求有高热导率、高分散性、经高于烧结浇口杯的使用温度100℃以上煅烧。

    将烧钵清理干净，加入氧化铝厚度15~20㎜，将备好的浇口杯放入，并排放2个，一个口向下，一个向上，再加20㎜氧化铝，再放一层浇口杯，直至放满，最后留有15~20㎜的空间，用氧化铝覆盖并稍加震动。

    4、入炉：将造型后的烧钵装入炉中，间距15~20㎜，可装2层，共28钵。

    5、烧结：按以下温度烧结， 21小时停电随炉冷却。

    室温，↑200℃，保温2h，↑400℃，保温2h，↑600℃，2h，↑900℃，2h，↑1320℃，保温6h，↓，200℃以下可开炉门。

有益效果

本发明熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法采用陶瓷烧结法，预先按熔模精铸陶瓷型壳的工艺要求，设计出有足够强度，光洁度好，适宜的导热性、良好的热稳定性，能满足金属液冲刷的表面硬度的陶瓷浇口杯，制品经检验测试，各项性能指标合格，满足熔模精铸型壳的各项指标要求。解决了现有陶瓷铸型表面不清洁，强度不高，易裂纹等诸多缺陷和严重影响铸件的成型问题，使漏钢、冲砂、夹杂大量减少，从而使合金和铸件的合格率提高10%以上。

具体实施例及实施方式

    陶瓷注塑成形的陶瓷浆配制

    1、材料：增塑剂应符合Q02 /QH203-01-1209，陶瓷粉为刚玉粉，应符合01/QF-1201，二氧化钛，油酸应符合化学纯标准。

    2、陶瓷粉配制

    陶瓷粉配比：刚玉粉92%（其中150#为25%，240#为40%，W20#为17%，W14#为10%），α一氧化铝为7%，二氧化钛为1%。  

    3陶瓷粉质量计算

    刚玉粉36.8㎏（其中150#10㎏，240#16㎏，W20#6.8㎏，W14#4㎏），α一氧化铝2.8㎏，二氧化钛0.4㎏。

    陶瓷粉的搅拌：称取各组分加入混拌机内，盖紧并送电搅拌120 min后放入干净瓷盘中。    

    陶瓷粉烘烤：将混拌好的陶瓷粉装入干净瓷盘中，厚度不超过100 mm，定温120℃，烘干2小时后备用。

    陶瓷浆的配制：

    称取增塑剂：增塑剂与陶瓷粉的比为14:100，40㎏陶瓷粉加5.6㎏增塑剂。

    将5.6㎏增塑剂放入干净的搅拌机，转速30转/min，在搅拌中加入陶瓷粉，随后加入陶瓷粉，油酸重量的0.5%，并继续搅拌72小时。

    真空除气，开启真空除气装置，除气30min后，搅拌停止，将其陶瓷浆放入干净盘中自然冷却至凝固点，用不锈钢刀划线50×50㎜方块待用。

注塑成形工艺参数

    注射压力0.4~0.6MPa（兆帕）

    陶瓷浆注射温度75±5℃

    保温时间30±5S

    环境温度24±5℃

    注塑时间到，退出喷嘴，提升消除合模力，取出模具，松开锁紧装置，取出成形浇口杯，检查有无缺陷，成品放入清洁瓷盘中，废品回收再生。

    湿型陶瓷浇口杯修整，压制湿型陶瓷浇口杯在24±5℃，室温下时效2小时，进行毛边修整。

    检验：对压制成形陶瓷浇口杯100%目捡，对裂纹、缺陷、气泡缺陷产品报废，对凸起、毛刺可进行打磨修整。

    造型：

    砂箱准备：沙箱材质为高铝质耐火材料，耐火度≥1600℃的烧钵。

    氧化铝准备：氧化铝作填充材料，要求有高热导率、高分散性、经高于烧结浇口杯的使用温度100℃以上煅烧。

    将烧钵清理干净，加入氧化铝厚度15~20㎜，将备好的浇口杯放入，并排放2个，一个口向下，一个向上，再加20㎜氧化铝，再放一层浇口杯，直至放满，最后留有15~20㎜的空间，用氧化铝覆盖并稍加震动。

    入炉：将造型后的烧钵装入炉中，间距15~20㎜，可装2层，共28钵。

    烧结：按以下温度烧结， 21小时停电随炉冷却。

    室温，↑200℃，保温2h，↑400℃，保温2h，↑600℃，2h，↑900℃，2h，↑1320℃，保温6h，↓，200℃以下可开炉门。

Claims (1)

1.一种熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法，其特征在于: 

增塑剂配制 

⑴材料：58～62℃的半精炼石蜡，工业蜂蜡，聚乙二醇； 

⑵配料： 

配方：半精炼石蜡90%，以熔炉容量为40㎏计算，半精炼石蜡36㎏，蜂蜡2.8㎏，聚乙二醇1.2㎏； 

陶瓷注塑成形的陶瓷浆配制 

⑴陶瓷粉配制： 

陶瓷粉配比：刚玉粉92%，α一氧化铝为7%，二氧化钛为1%； 

⑵陶瓷粉质量计算： 

刚玉粉36.8㎏，α一氧化铝2.8㎏，二氧化钛0.4㎏； 

⑶陶瓷浆的配制：称取增塑剂：增塑剂与陶瓷粉的比为14:100，40㎏陶瓷粉加5.6㎏增塑剂。 

将5.6㎏增塑剂放入干净的搅拌机，转速30转/min，在搅拌中加入陶瓷粉，随后加入陶瓷粉，油酸重量的0.5%，并继续搅拌72小时； 

注塑成形 

造型： 

砂箱准备：沙箱材质为高铝质耐火材料，耐火度≥1600℃的烧钵； 

氧化铝准备：氧化铝作填充材料，要求有高热导率、高分散性、经高于烧结浇口杯的使用温度100℃以上煅烧； 

入炉：将造型后的烧钵装入炉中，间距15～20㎜，可装2层，共28钵； 

烧结：按以下温度烧结，21小时停电随炉冷却； 

室温，↑200℃，保温2h，↑400℃，保温2h，↑600℃，2h，↑900℃，2h，↑1320℃，保温6h，↓，200℃以下可开炉门。