CN106947896A - 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法 - Google Patents

陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106947896A
CN106947896A CN201710168002.5A CN201710168002A CN106947896A CN 106947896 A CN106947896 A CN 106947896A CN 201710168002 A CN201710168002 A CN 201710168002A CN 106947896 A CN106947896 A CN 106947896A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
ceramic
alloy mould
parts
mould
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710168002.5A
Other languages
English (en)
Inventor
叶向阳
李质彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liling City Xiang Cheng Ceramics Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Liling City Xiang Cheng Ceramics Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liling City Xiang Cheng Ceramics Manufacturing Co Ltd filed Critical Liling City Xiang Cheng Ceramics Manufacturing Co Ltd
Priority to CN201710168002.5A priority Critical patent/CN106947896A/zh
Priority to CN201910396979.1A priority patent/CN112126834A/zh
Publication of CN106947896A publication Critical patent/CN106947896A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/24—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass dies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/026—Anodisation with spark discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明属于陶瓷成型技术领域，具体公开了陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法。对铝合金模具表面进行特殊处理，使模具表面与泥坯接触性能与石膏模具相似。该模具可替代石膏模具，用于陶瓷成型，减少陶瓷废料对环境污染、可减少成型劳动强度、节约生产成本和提高坯体成型质量；有利于开发异形产品及新产品开发升级。

Description

陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法
技术领域
本发明属于陶瓷成型技术领域，具体涉及一种陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法。
背景技术
注浆成型法与滚压成型法是陶瓷规模化生产普遍使用的一种成型方法。成型方法主要是通过石膏模具进行的，石膏模具内气孔的毛细管力吸去陶浆料中多余水分使浆料分散地粘附在模具上，形成与模具相同形状的坯泥层，并随着时间延长而逐渐增厚，当坯泥层厚度达到要求时，把多余浆料倒出，经干燥收缩与石膏模壁脱离，陶坯体制成。
然而石膏模具存在以下缺陷：（1）、石膏模具的强度、耐水性、耐磨性及耐溶蚀性差，且石膏微溶于水，自身耐水性差且长期处于潮湿复杂的泥浆环境中进一步加剧了石膏模具性能的劣化，导致石膏模具的使用寿命很短，一般只有 30～50 次，最长也不超过 70次。（2）、由于上述石膏模寿命很短，在生产过程中造成废石膏模具经常堆积如山，占用厂区面积需要一个很大场地放置。清理废石膏模具需工厂花费很大的人力财力，更为严重是废石膏模具对环境影响很大。（3）利用现有的石膏模具成型，只能得到粗陶坯，还需对粗坯进行进一步精加工，才能得到合格成品；导致产品合格率低，且生产效率低下。（4）、现有的石膏模具重量往往超过100斤，由于坯体成型过程中劳动强度过大，很难招到成型员工，极大地制约了工厂发展。（5）由于要批量生产，石膏模不能一次生产S型状的异型产品。
因此，为解决上述问题，亟需研制一种可替代石膏模具的新型模具，用于陶瓷成型，以达到减少劳动强度、节约生产成本和提高成型质量的目的。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，该制造方法具体包括以下步骤：以重量份数计，制造铝合金模具的材料包括：Zn 3~5份、Ti 0.3～0.6份、Cu 1.0～1.4份、Gr 1.35～1.40份、Mn 0.6～0.8份、Ni 1.8～2.5份、Si1.4～1.6份、SiC 0.2～0.4份、TeO 0.1～0.3份，其余为铝；
（1）、先将各组分的材料按照上述配比进行熔炼，熔炼温度为1180～1250℃；
（2）、将上述熔炼后的材料倒入钢模中进行浇筑，浇筑温度为1080～1150℃；
（3）、将上述钢模冷却12～16h后，取出浇筑好的铝合金毛坯模具，对其进行退火处理，退火温度800～900℃；退火完成后，再对铝合金毛坯模具进行淬火处理，淬火温度为950～1050℃；
（4）、对淬火后的铝合金毛坯模具在730～780℃之间进行回火处理，并保温3～5h，冷却至160～200℃出炉；
（5）、将出炉后的铝合金毛坯模具送到数控机床上进行精密加工，得到成型铝合金模具；
（6）、对上述成型铝合金模具的表面进行表面处理。
其中，上述陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，步骤（6）中，所述表面处理的方式为：对成型铝合金的表面进行陶瓷化处理，陶瓷化后的陶瓷层为α-Al2O3和γ-Al2O3。
其中，上述陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，步骤（6）中，所述表面陶瓷化处理采用的工艺为微弧氧化、微等离子氧化、火花放电沉积氧化或者火花阳极氧化。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供陶瓷成型用铝合金模具的使用方法，在陶瓷成型过程中，在180℃的气体流中共同处理铝合金模具与陶瓷坯体7～8分钟，至陶坯体与铝合金模的脱离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）相比传统石膏模具，本发明提供的铝合金模具重量只有石膏模具的1/3，解决了员工劳动强度过大、招工困难等问题；（2）利用本发明提供的铝合金模具做出的坯体规格一致，无需进行精坯加工，一条流水线可以减少10名员工，并且，产品合格率高；（3）本发明提供的铝合金模具使用次数可达到上3万次以上，且模具的强度、耐水性、耐磨性及耐溶蚀性能优异，远远优于常规石膏模具，属于陶瓷行业的一次重大革新。（4）铝合金模具不会产生任何固体陶瓷废料，对环境保护很大贡献。（5）解决石膏模具无法生产异形产品的困难。
具体实施方式
本发明的铝合金模具代替石膏模具的工艺，具有耐腐蚀性能、耐磨损和高抛光性能，且成本低廉、热疲劳性能和热稳定性优异。使用次数可达到上3万次以上，远远优于常规石膏模具，属于陶瓷行业的一次重大革新，打破了2000年来陶瓷成型一直使用石膏模具的历史。
本发明提供了陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，该制造方法具体包括以下步骤：以重量份数计，制造铝合金模具的材料包括：Zn 3~5份、Ti 0.3～0.6份、Cu 1.0～1.4份、Gr 1.35～1.40份、Mn 0.6～0.8份、Ni 1.8～2.5份、Si 1.4～1.6份、SiC 0.2～0.4份、TeO 0.1～0.3份，其余为铝；
（1）、先将各组分的材料按照上述配比进行熔炼，熔炼温度为1180～1250℃；
（2）、将上述熔炼后的材料倒入钢模中进行浇筑，浇筑温度为1080～1150℃；
（3）、将上述钢模冷却12～16h后，取出浇筑好的铝合金毛坯模具，对其进行退火处理，退火温度800～900℃；退火完成后，再对铝合金毛坯模具进行淬火处理，淬火温度为950～1050℃；
（4）、对淬火后的铝合金毛坯模具在730～780℃之间进行回火处理，并保温3～5h，冷却至160～200℃出炉；
（5）、将出炉后的铝合金毛坯模具送到机床上进行精磨加工，得到成型铝合金模具；
（6）、对上述成型铝合金模具的表面进行表面处理：对成型铝合金的表面进行陶瓷化处理，陶瓷化后的陶瓷层为α-Al2O3和γ-Al2O3；所述表面陶瓷化处理采用的工艺为微弧氧化、微等离子氧化、火花放电沉积氧化或者火花阳极氧化；处理后的模具表面与泥坯接触性能与石膏模具相似。
进一步的，本发明还提供了上述陶瓷成型用铝合金模具的使用方法，在陶瓷成型过程中，在180℃的气体流中共同处理铝合金模具与陶瓷坯体7～8分钟，至陶坯体与铝合金模的脱离。
以下结合具体的实施例对本发明作进一步解释和说明，但并不因此限制本发明的保护范围。
实施例1
陶瓷成型用铝合金模具的制造方法，该制造方法具体包括以下步骤：
以重量份数计，制造铝合金模具的材料包括：Zn 3份、Ti 0.6份、Cu 1.0份、Gr 1.35份、Mn 0.6份、Ni 2.0份、Si 1.4份、SiC 0.3份、TeO 0.3份，其余为铝；
（1）、先将各组分的材料按照上述配比进行熔炼，熔炼温度为1200℃；
（2）、将上述熔炼后的材料倒入钢模中进行浇筑，浇筑温度为1100℃；
（3）、将上述钢模冷却15h后，取出浇筑好的铝合金毛坯模具，对其进行退火处理，退火温度850℃；退火完成后，再对铝合金毛坯模具进行淬火处理，淬火温度为950℃；
（4）、对淬火后的铝合金毛坯模具在750℃之间进行回火处理，并保温5h，冷却至200℃出炉；
（5）、将出炉后的铝合金毛坯模具送到机床上进行精磨加工，得到成型铝合金模具；
（6）、对上述成型铝合金模具的表面进行表面处理：对成型铝合金的表面进行陶瓷化处理，陶瓷化后的陶瓷层为α-Al2O3和γ-Al2O3；所述表面陶瓷化处理采用的工艺为微弧氧化方式。
上述陶瓷成型用铝合金模具在陶瓷成型过程中，于180℃的气体流中共同处理铝合金模具与陶瓷坯体7分钟，至陶坯体与铝合金模的脱离。
实施例2
陶瓷成型用铝合金模具的制造方法，该制造方法具体包括以下步骤：
以重量份数计，制造铝合金模具的材料包括：Zn 5份、Ti 0.4份、Cu 1.3份、Gr 1.38份、Mn 0.8份、Ni 2.5份、Si 1. 6份、SiC 0.4份、TeO 0.3份，其余为铝；
（1）、先将各组分的材料按照上述配比进行熔炼，熔炼温度为1230℃；
（2）、将上述熔炼后的材料倒入钢模中进行浇筑，浇筑温度为1150℃；
（3）、将上述钢模冷却16h后，取出浇筑好的铝合金毛坯模具，对其进行退火处理，退火温度880℃；退火完成后，再对铝合金毛坯模具进行淬火处理，淬火温度为1050℃；
（4）、对淬火后的铝合金毛坯模具在780℃之间进行回火处理，并保温4.5h，冷却至180℃出炉；
（5）、将出炉后的铝合金毛坯模具送到机床上进行精磨加工，得到成型铝合金模具；
（6）、对上述成型铝合金模具的表面进行表面处理：对成型铝合金的表面进行陶瓷化处理，陶瓷化后的陶瓷层为α-Al2O3和γ-Al2O3；所述表面陶瓷化处理采用的工艺为火花放电沉积氧化方式。
上述陶瓷成型用铝合金模具在陶瓷成型过程中，于180℃的气体流中共同处理铝合金模具与陶瓷坯体8分钟，至陶坯体与铝合金模的脱离。
经实际试验，所述铝合金模具重量仅为12～17公斤，采用经数控加工的该模具对陶瓷进行成型，坯体规格一致，无需对坯体进行进一步精加工，坯体合格率达98%以上。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，其特征在于，该制造方法具体包括以下步骤：以重量份数计，制造铝合金模具的材料包括：Zn 3~5份、Ti 0.3～0.6份、Cu 1.0～1.4份、Gr1.35～1.40份、Mn 0.6～0.8份、Ni 1.8～2.5份、Si 1.4～1.6份、SiC 0.2～0.4份、TeO 0.1～0.3份，其余为铝；
（1）、先将各组分的材料按照上述配比进行熔炼，熔炼温度为1180～1250℃；
（2）、将上述熔炼后的材料倒入钢模中进行浇筑，浇筑温度为1080～1150℃；
（3）、将上述钢模冷却12～16h后，取出浇筑好的铝合金毛坯模具，对其进行退火处理，退火温度800～900℃；退火完成后，再对铝合金毛坯模具进行淬火处理，淬火温度为950～1050℃；
（4）、对淬火后的铝合金毛坯模具在730～780℃之间进行回火处理，并保温3～5h，冷却至160～200℃出炉；
（5）、将出炉后的铝合金毛坯模具送到数控机床上进行精密加工，得到成型铝合金模具；
（6）、对上述成型铝合金模具的表面进行表面处理。
2.根据权利要求1所述陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，其特征在于，步骤（6）中，所述表面处理的方式为：对成型铝合金的表面进行陶瓷化处理，陶瓷化后的陶瓷层为α-Al2O3和γ-Al2O3。
3.根据权利要求2所述陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺，其特征在于，步骤（6）中，所述表面陶瓷化处理采用的工艺为微弧氧化、微等离子氧化、火花放电沉积氧化或者火花阳极氧化。
4.陶瓷成型用铝合金模具的使用方法，其特征在于，在陶瓷成型过程中，在180℃的气体流中共同处理铝合金模具与陶瓷坯体7～8分钟，至陶坯体与铝合金模的脱离。
CN201710168002.5A 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法 Pending CN106947896A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710168002.5A CN106947896A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法
CN201910396979.1A CN112126834A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710168002.5A CN106947896A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910396979.1A Division CN112126834A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106947896A true CN106947896A (zh) 2017-07-14

Family

ID=59472684

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910396979.1A Pending CN112126834A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法
CN201710168002.5A Pending CN106947896A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910396979.1A Pending CN112126834A (zh) 2017-03-21 2017-03-21 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN112126834A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116252111A (zh) * 2023-05-15 2023-06-13 深圳市玉沣科技有限公司 一种半导体晶圆吸盘的精密加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09184037A (ja) * 1995-12-27 1997-07-15 Fuji Corp:Kk ブレーキディスク用アルミニウム合金複合材
KR20060013733A (ko) * 2004-08-09 2006-02-14 현대자동차주식회사 실린더 헤드 제조용 알루미늄 합금
CN105671371A (zh) * 2015-12-22 2016-06-15 上海亚德林有色金属有限公司 一种合金模具的制造工艺
CN106282681A (zh) * 2016-07-31 2017-01-04 余姚市婉珍五金厂 一种高硬度铝合金模具材料及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104002112B (zh) * 2014-05-20 2017-01-11 滁州迪蒙德模具制造有限公司 一种模具的加工方法
CN104004966B (zh) * 2014-05-20 2016-04-20 滁州迪蒙德模具制造有限公司 一种冲压模具的制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09184037A (ja) * 1995-12-27 1997-07-15 Fuji Corp:Kk ブレーキディスク用アルミニウム合金複合材
KR20060013733A (ko) * 2004-08-09 2006-02-14 현대자동차주식회사 실린더 헤드 제조용 알루미늄 합금
CN105671371A (zh) * 2015-12-22 2016-06-15 上海亚德林有色金属有限公司 一种合金模具的制造工艺
CN106282681A (zh) * 2016-07-31 2017-01-04 余姚市婉珍五金厂 一种高硬度铝合金模具材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116252111A (zh) * 2023-05-15 2023-06-13 深圳市玉沣科技有限公司 一种半导体晶圆吸盘的精密加工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112126834A (zh) 2020-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104002112B (zh) 一种模具的加工方法
CN104439219A (zh) 一种基于铸辗复合成形的钢环坯的铸造工艺
CN108911742B (zh) 匣钵高抗腐蚀性涂层及其使用方法
CN107619990A (zh) 一种基于内表面涂层的铸铁缸套的制备方法
CN108164248A (zh) 一种瓷板的制作方法
CN108044042A (zh) 一种钛及钛合金铸造用石墨基型芯及其制备方法
CN106350729A (zh) 一种毛刺型气缸套的生产方法
CN101947648A (zh) 锆及锆合金大型铸件的生产方法
CN106947896A (zh) 陶瓷成型用铝合金模具的制作工艺及其使用方法
CN105645782A (zh) 用于多晶硅铸锭的高效免喷涂熔融石英坩埚的制造方法
CN104561665B (zh) Incone1718合金材料及其在潜油电泵细长轴中的应用
CN112663006A (zh) 一种镍钒合金管靶及生产方法
CN113755901A (zh) 用于稀土电解的具有复合金属层的阴极的制备方法
CN105618701B (zh) 一种耐磨钢件的精密铸造方法
CN107619919A (zh) 一种无水冷型陶瓷辊
CN110423118B (zh) 一种用多晶硅废料生产的铜溜槽用复合陶瓷相防渗耐磨材料
CN104446486B (zh) 一种耐热震陶瓷管模及其制备方法
CN101913875B (zh) 一种碳化硅换热器的制造方法
CN106191613B (zh) 一种耐铝液腐蚀的金属‑微晶玻璃复合材料及其制备方法
CN106591633B (zh) 高精度汽车配件铸造模具
CN102489681A (zh) 一种离心铸造楔横轧模具及制造方法
CN108559868A (zh) 一种用于电力机械耐磨件的铸造合金材料及其制备方法
CN114959354B (zh) 一种钢-黄铜双金属材料及其制作工艺、模具
CN106698901A (zh) 利用压吹法成形的玻璃加工工艺
CN104278191A (zh) 一种印染机械导辊轴套用球墨铸铁及轴套加工制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170714

RJ01 Rejection of invention patent application after publication