CN109550904A - 一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，涉及精密铸造技术，主要解决现有的陶瓷型芯材料抗冲击性差，不够环保的问题，包括以下按照重量份的原料：赭石10‑20份、钟乳石15‑30份、磁石7‑25份、电熔刚玉粉85‑95份，碳酸钠3‑10份、碳酸钾4‑9份、滑石粉2‑8份、纤维粉末4‑8份、增塑剂0.5‑2份，本发明制作过程简单，制作成本低，同时添加了赭石、钟乳石、磁石、纤维粉末，不仅环保，同时提高了型芯抗冲击性能，更有利于型芯的脱除，适合推广。
Description
技术领域
本发明涉及精密铸造技术，具体是一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯及其制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。而含复杂内腔结构的铝合金铸件净成型的关键是研制适用于铸件整体无余量成型的型芯材料；
陶瓷型芯，简称是陶瓷芯，它是熔模铸造工艺中使用的一种的简称，作为形成铸件空腔的转接体，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；
现有的陶瓷型芯抗冲击性能差，不够环保，且不易脱落，因此提出一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，包括以下按照重量份的原料：赭石10-20份、钟乳石15-30份、磁石7-25份、电熔刚玉粉85-95份，碳酸钠3-10份、碳酸钾4-9份、滑石粉2-8份、纤维粉末4-8份、增塑剂0.5-2份。
作为本发明进一步的方案：所述增塑剂为聚乙二醇。
作为本发明进一步的方案：所述纤维素为植物纤维。
作为本发明进一步的方案：所述植物纤维为种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维中的一种或者多种按照任意比例组合。
作为本发明进一步的方案：所述以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制作方法，步骤如下：
S1、将赭石、钟乳石、磁石使用粉碎机粉碎，粉碎机型号为DX-1000，粉碎后倒入球磨罐中；
S2、用球磨机研磨，直至混合均匀，混合2.5h后，倒入容器中；加入质量分数为40-50％的乙醇溶液，进行搅拌，搅拌2-3h；
S3、再加入碳酸钠、碳酸钾、滑石粉、纤维粉末、增塑剂，再加热至105-115℃，并持续搅拌，搅拌时间6-8小时，制备得到浆料；
S4、将浆料冷却，置于在搅拌桶中静置50—100分钟，除去汽泡后，将得到的浆料通过陶芯压注机压注成型即可；陶芯压注机的压力为2Mpa-3.5Mpa,温度为90-95℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制作过程简单，制作成本低，同时添加了赭石、钟乳石、磁石、纤维粉末，不仅环保，同时提高了型芯抗冲击性能，更有利于型芯的脱除，适合推广。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，包括以下按照重量份的原料：赭石10份、钟乳石15份、磁石7份、电熔刚玉粉85份，碳酸钠3份、碳酸钾4份、滑石粉2份、纤维粉末4份、增塑剂0.5份。
进一步的，所述增塑剂为聚乙二醇。
进一步的，所述纤维素为植物纤维。
进一步的，所述植物纤维为种子纤维。
进一步的，所述以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制作方法，步骤如下：
S1、将赭石、钟乳石、磁石使用粉碎机粉碎，粉碎机型号为DX-1000，粉碎后倒入球磨罐中；
S2、用球磨机研磨，直至混合均匀，混合2.5h后，倒入容器中；加入质量分数为40％的乙醇溶液，进行搅拌，搅拌2h；
S3、再加入碳酸钠、碳酸钾、滑石粉、纤维粉末、增塑剂，再加热至105℃，并持续搅拌，搅拌时间6小时，制备得到浆料；
S4、将浆料冷却，置于在搅拌桶中静置50分钟，除去汽泡后，将得到的浆料通过陶芯压注机压注成型即可；陶芯压注机的压力为2Mpa,温度为90℃。
实施例2
一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，包括以下按照重量份的原料：赭石12份、钟乳石20份、磁石15份、电熔刚玉粉87份，碳酸钠5份、碳酸钾5份、滑石粉4份、纤维粉末5份、增塑剂1份。
进一步的，所述增塑剂为聚乙二醇。
进一步的，所述纤维素为植物纤维。
进一步的，所述植物纤维为韧皮纤维。
进一步的，所述以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制作方法，步骤如下：
S1、将赭石、钟乳石、磁石使用粉碎机粉碎，粉碎机型号为DX-1000，粉碎后倒入球磨罐中；
S2、用球磨机研磨，直至混合均匀，混合2.5h后，倒入容器中；加入质量分数为42％的乙醇溶液，进行搅拌，搅拌2.3h；
S3、再加入碳酸钠、碳酸钾、滑石粉、纤维粉末、增塑剂，再加热至107℃，并持续搅拌，搅拌时间6.5小时，制备得到浆料；
S4、将浆料冷却，置于在搅拌桶中静置60分钟，除去汽泡后，将得到的浆料通过陶芯压注机压注成型即可；陶芯压注机的压力为2.5Mpa,温度为92℃。
实施例3
一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，包括以下按照重量份的原料：赭石18份、钟乳石25份、磁石20份、电熔刚玉粉92份，碳酸钠7份、碳酸钾7份、滑石粉6份、纤维粉末7份、增塑剂1.5份。
进一步的，所述增塑剂为聚乙二醇。
进一步的，所述纤维素为植物纤维。
进一步的，所述植物纤维为种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维的组合，组合比例为2：4：3：1。
进一步的，所述以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制作方法，步骤如下：
S1、将赭石、钟乳石、磁石使用粉碎机粉碎，粉碎机型号为DX-1000，粉碎后倒入球磨罐中；
S2、用球磨机研磨，直至混合均匀，混合2.5h后，倒入容器中；加入质量分数为47％的乙醇溶液，进行搅拌，搅拌2.7h；
S3、再加入碳酸钠、碳酸钾、滑石粉、纤维粉末、增塑剂，再加热至112℃，并持续搅拌，搅拌时间7.5小时，制备得到浆料；
S4、将浆料冷却，置于在搅拌桶中静置80分钟，除去汽泡后，将得到的浆料通过陶芯压注机压注成型即可；陶芯压注机的压力为3Mpa,温度为94℃。
实施例4
一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，包括以下按照重量份的原料：赭石20份、钟乳石30份、磁石25份、电熔刚玉粉95份，碳酸钠10份、碳酸钾9份、滑石粉8份、纤维粉末8份、增塑剂2份。
进一步的，所述增塑剂为聚乙二醇。
进一步的，所述纤维素为植物纤维。
进一步的，所述植物纤维为叶纤维。
进一步的，所述以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制作方法，步骤如下：
S1、将赭石、钟乳石、磁石使用粉碎机粉碎，粉碎机型号为DX-1000，粉碎后倒入球磨罐中；
S2、用球磨机研磨，直至混合均匀，混合2.5h后，倒入容器中；加入质量分数为50％的乙醇溶液，进行搅拌，搅拌3h；
S3、再加入碳酸钠、碳酸钾、滑石粉、纤维粉末、增塑剂，再加热至115℃，并持续搅拌，搅拌时间8小时，制备得到浆料；
S4、将浆料冷却，置于在搅拌桶中静置100分钟，除去汽泡后，将得到的浆料通过陶芯压注机压注成型即可；陶芯压注机的压力为3.5Mpa,温度为95℃。
对比例1
对比例1与实施例3的区别为不添加赭石，其余同实施例3。
对比例2
对比例2与实施例3的区别为不添加磁石，其余同实施例3。
对比例3
对比例3与实施例3的区别为不添加赭石及磁石，其余同实施例3。
将实施例1-4、对比例1-3及市场上购买的常见的陶瓷型芯进行性能测定，结果如下：
从上表可知，本发明不仅环保，抗冲击性能提升，大大提高了使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：赭石10-20份、钟乳石15-30份、磁石7-25份、电熔刚玉粉85-95份，碳酸钠3-10份、碳酸钾4-9份、滑石粉2-8份、纤维粉末4-8份、增塑剂0.5-2份。
2.根据权利要求1所述的以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，所述增塑剂为聚乙二醇。
3.根据权利要求2所述的以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，所述纤维素为植物纤维。
4.根据权利要求3所述的以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯，其特征在于，所述植物纤维为种子纤维、韧皮纤维、叶纤维、果实纤维中的一种或者多种按照任意比例组合。
5.如权利要求1-4任一所述的以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，步骤如下：
S1、将赭石、钟乳石、磁石使用粉碎机粉碎，粉碎后倒入球磨罐中；
S2、用球磨机研磨，直至混合均匀，混合2.5h后，倒入容器中；加入质量分数为40-50％的乙醇溶液，进行搅拌，搅拌2-3h；
S3、再加入碳酸钠、碳酸钾、滑石粉、纤维粉末、增塑剂，再加热至105-115℃，并持续搅拌，搅拌时间6-8小时，制备得到浆料；
S4、将浆料冷却，置于在搅拌桶中静置50—100分钟，除去汽泡后，将得到的浆料通过陶芯压注机压注成型即可；陶芯压注机的压力为2Mpa-3.5Mpa,温度为90-95℃。
6.根据权利要求5所述的以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯的制备方法，其特征在于，步骤S1中，粉碎机型号为DX-1000。
7.如权利要求1-4任一所述的以粉体为原料的水溶性陶瓷型芯在制作铝合金铸件中的用途。
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