CN111136213A - 一种铸造用纸质浇道管及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种由两个半管粘合而成的纸质浇道管及其制作方法(简称此种纸质浇道管为鳍式管)。针对纸质浇道管在推广使用中的不足，本发明提出了涉及原料配方、产品结构、成型及热定型方法等方面的系列技术解决方案：包括线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的最优质量比＝0.22‑0.28的重要配比、以液体水玻璃为粘合剂的正压成型工艺、以粉状水玻璃为粘合剂的特殊结构的热定型模具，还包括承插端的边库结构和可旋转密封插接结构以及组合边的止口结构等，尤其是轴线非共面多通管及其制作方法提供了一种消失模V法铸造浇注系统整体轻质空心化的实现方法。以上技术方案使鳍式管的推广使用中的问题得到解决，因此必将扩展鳍式管的市场需求。

Description

一种铸造用纸质浇道管及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种由两个半管粘合而成的纸质浇道管及其制作方法，为叙述方便，以下称此种浇道管为鳍式管(因其粘合边状如鱼鳍)。

背景技术

一、专利CN1953828A提出了可以用先湿法制作出半管再组合成完整管的方法制作铸造浇道管，但其公开的制作材料以无机粉末为主材料(占总质量比为70-80％)，实践证明按其所述原料配比制作的浇道管不能满足常温下的强度要求，即在承受仓储运输中由于堆积、振动及跌落产生的破坏力时，以及在承受组装操作者的握持力及其他作用力时，无机粉末为主的浇道管极易发生损坏。

如果将原料改变为硅酸铝纤维+硅酸铝粉料+酚醛树脂粘合剂，且硅酸铝纤维的质量≥2倍的硅酸铝粉料的质量，则常温强度问题得到解决，为了获得满意的常温强度，现有纸质浇道管的公开技术中都加入较大量的酚醛树脂，其中酚醛树脂加入比例最小的是专利申请CN201610865939所公开的配方：酚醛树脂与硅酸盐纤维的质量比＝0.44-0.73。

上述比值范围的计算系根据CN201610865939说明书原文：“优选的，本发明选用的主原材料为硅酸盐纤维占60-70％，增强材料占总量的30-40％，粘接材料占总量的2-5％。优选的，所述增强材料为酚酸树脂”，取硅酸盐纤维占总量的68％，酚醛树脂占总量的30％，粘接材料占总量的2％得出上述比值范围的最小值：酚醛树脂/硅酸盐纤维＝0.44；又取硅酸盐纤维占总量的55％，酚醛树脂占总量的40％，粘接材料占总量的5％，得出上述比值范围的最大值：酚醛树脂/硅酸盐纤维＝0.73。

但若酚醛树脂的质量比过大，则有高温下酚醛树脂的热收缩使半管的周长变短，导致在鳍式管的粘合边处金属液渗漏的问题。

使用无机粘合剂水玻璃的材料能够较好地满足常温和高温下(1200度)的强度要求并几乎无热收缩，但实践中或者由于加入液体水玻璃后使浆料的滤水性恶化导致无法成型，或者改为加入难溶粉状水玻璃，却在热定型时无法使水玻璃粉粒完成高温下溶解再固化的反应过程，因此使这种同时具有环保优势和成本优势的粘合剂未能在纤维湿法成型的浇道管制作上得到实际应用。

使用无机粘合剂硅溶胶具有更好的高温强度，但同样存在实践中由于加入硅溶胶后使浆料的滤水性恶化导致无法成型的问题，且单独使用硅溶胶作为粘合剂，纸质浇道管的常温强度明显低于使用上述两类粘合剂者(即酚醛树脂和水玻璃)。

实践证明，即使使用了上述无机粘合剂避免了热收缩，但由于将两个半管粘结起来的胶层高温下瞬间气化，形成的与原胶层厚度相等的间隙仍会造成铁水渗漏。

现有鳍式管同时还有现场组装时的方便性问题：鳍式管的一端为插入端，制作时即使用专用设备去除一段凸出于管外壁的粘合边，另一端为内径略大于插入端外径的承插端，两根管能够插接，但在现场组装时往往需要将一根直管截短，当截短后再插接时必须要由操作者来去边，这给操作者带来麻烦。

虽然鳍式管具有很多优点，但上述存在问题导致鳍式管的推广遇到困难，为此亟需在原料配方、制作工艺和鳍式管的结构上进一步创新。

二、目前的所有纸质浇道管由于成型工艺的限制，配方中有机成分含量较大，除了增碳以外，耐火度也不够，因此不能可靠地用于温度1600度以上的铸钢，使纸质浇道管的用途受到限制。

三、在铸造行业中，尤其在以类如变速箱箱体为代表的批量消失模铸造领域中，均采用以泡沫材料整体发泡成型的浇注系统(含直浇道、横浇道和内浇道)，其缺点是泡沫材料不能完全气化，残碳进入型腔在铸件上表面浅层处形成机加工不能完全去除的碳黑缺陷；此外泡沫浇道使金属液降温降速，对铸造质量也有不利影响，更为严重的是泡沫浇道涂层不良造成的砂子进入铁水中形成的夹砂缺陷。近年来有厂家尝试以纸质浇道管的直管、四通、三通及弯头组装成完全空心化的浇注系统替代前述泡沫浇道，技术上是可行的，但是成本却过于昂贵，因此寻求一种低成本的轻质空心浇注系统成为本领域技术人员的共同愿望。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明分别提出包括鳍式管的原料配方、工艺方法及结构上改进的技术解决方案。

针对现有鳍式浇道管粘合边处铁水渗漏问题，本发明在原料配方和成型工艺及鳍式管结构上的技术解决方案是这样实现的：

1、硅酸铝耐火材料+线型酚醛树脂的配方：

主要原料及其质量百分比(以合计质量为100％)如下：

硅酸铝纤维：55-90％；硅酸铝粉料：0-20％；线型酚醛树脂：10-30％，即：线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的质量比＝0.11-0.43。

线型酚醛树脂的不同加入量对鳍式管主要性能的影响见下表：

优选的，取硅酸铝纤维：65-70％；硅酸铝粉料：10-14％；线型酚醛树脂：18-22％，即：线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的质量比＝0.22-0.28。

2、以水玻璃为粘合剂及使用方法：

使用水玻璃为粘合剂，既可以使用液体水玻璃，也可以使用难溶粉状水玻璃。

当使用液体水玻璃时，使用方法为：(1)稀释水玻璃至适合固含量；(2)使用稀释后的水玻璃为载体加入纸纤维和无机纤维制浆；(3)使用正压法成型湿坯，并使湿坯含水率降至60％以下；(4)以大于0.5兆帕的压力热定型。

当使用难溶粉状水玻璃时，使用方法为：(1)以水为载体，将粉状水玻璃与纸纤维和无机纤维混合制浆；(2)以真空或正压法成型湿坯；(3)以大于0.5兆帕的压力热定型，并且所用热定型模具在结构上能够实现在压合后一段时间内密闭，当产生的蒸汽充分溶解水玻璃粉粒后模具的排汽通路打开，继之实现固化，模具的结构示意如图1所示。

3、鳍式管的非承插端部分的粘合边做出凸凹的止口，止口高度为0.5-3mm，并且粘合成一体后的粘合边的上下两面均为平面且平行并关于分型面对称，如图2和图3所示。

4、鳍式管的非承插端部分的粘合边分为涂胶区和非涂胶区，涂胶区平面与非涂胶区平面高度差为0.02至0.1mm，如图4所示。

针对现有鳍式浇道管现场安装不方便的问题，本发明在产品结构上的技术解决方案是这样实现的(其中第6条系针对插接处间隙渗漏)：

5、改进承插端结构，承插端的内径与插入端的外径之差为0.1至0.3mm，并在承插端上做出如图5所示的能够容纳插入端粘合边的边库结构，边库结构的可插入长度至少为10mm，边库结构的长度略小于承插端的长度。

6、改进承插端结构，承插端底部插入端端面所到达之处前后2-20mm范围做出锥度，使最小内径小于插入端外径，如图6所示。

7、弯头和三通等管件的承插端的长度大于边库结构的长度5-30mm，在此处形成与去边后的插入端的可旋转密封插接，如图7所示。

针对现有纸质浇道管不能用于铸钢问题，本发明在原料配方和成型工艺上的技术解决方案是这样实现的：

8、以硅溶胶+难溶水玻璃粉料为粘合剂及使用方法：

使用方法为：(1)稀释硅溶胶至适合固含量；(2)使用稀释后的硅溶胶为载体加入纸纤维、无机纤维和难溶粉状水玻璃粉料制浆；(3)使用正压法成型湿坯，并使湿坯含水率降至60％以下；(4)以大于0.5兆帕的压力热定型，并且所用热定型模具在结构上能够实现在压合后一段时间内密闭，当产生的蒸汽充分溶解水玻璃粉粒后模具的排汽通路打开，继之实现固化，模具的结构示意如图1所示。

为实现消失模V法铸造浇注系统的整体空心化，本发明的技术解决方案是这样实现的：

9、本发明提出一种湿法成型的轴线非共面多通浇道管，即具有至少3个通道的多通浇道管，至少其中1个通道的轴线与其他通道的轴线所组成的平面垂直，以下简称多通管(轴线共面的三通管等可视为特例)。

10、多通管的制造方法：选取多通管中长度相对较短且管壁可以做成带有一定脱模斜度的通道为直接完整成型通道(即可用常规湿法成型凸凹模具直接完整成型和热定型的通道)，用与此通道垂直的其他通道的轴线所组成的平面将多通管剖切成两个半体，对每个半体分别使用以水为载体的耐火材料混合浆经现有技术的成型和热定型工序制得，然后再将两半体粘合成一个整体。为使两半体能够粘合牢固，在原有形状基础上，在剖切面处增加向外翻的翻边，粘合时在两半体的翻边相对表面上涂布粘合剂，再将两半体对正压合在一起形成一个完整的带有翻边的轴线非共面多通浇道管。

11、有翻边的多通管的制作可以多个甚至多种多通管一体制作(一体成型、热定型及粘合)然后在翻边处进行分割，可以使用木工锯或木工铣进行切割，也可以使用水刀或其他方法来进行分割。

与现有技术相比较，本发明的优势是显而易见的：

1、线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的比值大大降低(比值区间为0.11-0.43，对比：现有技术的比值区间为0.44-0.73)，从而能够显著降低鳍式管的热收缩率，减少粘合边处铁水渗漏，满足无论是常温下还是高温下对鳍式管的强度要求；

2、水玻璃作为粘合剂替代酚醛树脂，使材料的有机成分进一步大大减少，使鳍式管的1000度下的热收缩率接近为零，从而避免了粘合边处的金属液渗漏；

3、粘合边处增设的止口结构或区分为涂胶区和非涂胶区使金属液渗漏可能性进一步降低；

4、带有边库结构的承插端使现场安装简单化，(弯头或三通的)可旋转密封插接结构又能够满足绕轴线以任意角度旋转的要求，所以排除了鳍式管推广使用上的障碍。

5、以硅溶胶+难溶水玻璃粉为粘合剂可使纸质浇道管的有机成分含量降至10％以下，从而减少了可能发生的增碳和增大了耐火度，使纸质浇道管能够应用于铸钢。

6、与一体成型的泡沫浇道相比，多通管完全空心化，彻底消除浇道泡沫材料气化殘碳给铸件带来的不可避免的碳黑缺陷，也彻底消除了泡沫浇道涂料不良带来的铸件夹砂问题。此外多通管常温强度高，不会发生搬运过程中如泡沫浇道可能发生的折断；

7、与用直管、四通、三通和弯头组装成的纸质浇道相比，多通管的制作成本大大降低，而且内浇道定位精度高(多个内浇道端面的平面度和中心距误差小于1mm)。

附图说明

本发明附图4页，即：

图1为难溶粉状水玻璃为粘合剂时的热定型模具结构示意图；

图2为粘合边的止口结构示意图；

图3为粘合边的另一种止口结构示意图；

图4为粘合边涂胶区和非涂胶区示意图；

图5为承插端的边库结构示意图；

图6为承插端的锥体结构示意图；

图7为弯头和三通等管件的可旋转密封插接示意图；

图8为用于变速箱箱体铸造的干字形浇注系统示意图；

图9为一模多品种每种多个的浇注系统成型模具示意图；

图10为内浇道呈扁口状的示意图；

图11为六通管示意图。

具体实施方式

针对现有鳍式浇道管粘合边处铁水渗漏问题，本发明在原料配方和成型工艺及鳍式管结构上改进的具体实施方式见以下第1至6条：

1、硅酸铝耐火材料+线型酚醛树脂的配方：

主要原料及其质量百分比(以合计质量为100％)如下：

硅酸铝纤维：55-90％；硅酸铝粉料：0-20％；线型酚醛树脂：10-30％，即：线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的质量比＝0.11-0.43。

优选的，取硅酸铝纤维：65-70％；硅酸铝粉料：10-14％；线型酚醛树脂：18-22％，即：线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的质量比＝0.22-0.28。

上述比值区间可以既保证鳍式管的常温强度又保证高温下半管热收缩率控制在允许范围内。对比所检索到的硅酸铝纤维配比最大的CN2017100903：W所公开的方案(硅酸铝纤维：60-70％；酚醛树脂：30-40％，硅烷耦合剂2-5％)可知，本发明所确定的区间与其完全无交集，无机成分比例超过已知技术方法。

2、使用水玻璃为粘合剂，既可以使用2≤N≤3.4的液体水玻璃，也可以使用2.8≤N≤3.4的难溶粉状水玻璃。

3、当使用2≤N≤3.4的液体水玻璃时，使用方法为：

(1)稀释水玻璃至固含量为10-30％；

(2)使用稀释后的水玻璃为载体按前述比例加入纸纤维和无机纤维制浆，每立方水玻璃加纤维总量为5-15公斤；

(3)使用正压法成型湿坯，并使湿坯含水率降至60％以下，如使用授权号CN101985820B所公开的高压成型方法成型湿坯，湿坯相对含水率小于50％，即(热定型后的产品重量/湿坯重量)*100％≥50％；

也可以使用其他正压成型方法，如使用高压泵向密封模腔内注浆等；

(4)在低于60摄氏度的温度下，进一步降低含水率至46％以下后，使用表面施有脱模剂的模具以大于0.5兆帕的压力热定型。

4、当使用2.8≤N≤3.4的粉状水玻璃时，使用方法为：

(1)以水为载体，将粉状水玻璃按前述比例与纸纤维和无机纤维混合制浆；

(2)以真空吸附或正压成型方法成型湿坯；

(3)在低于60摄氏度的温度下，进一步降低含水率至低于46％后，使用表面施有脱模剂的模具以大于0.5兆帕的压力热定型，并且所用热定型模具在结构上能够实现在压合后一段时间内密闭，当产生的蒸汽充分溶解水玻璃粉粒后模具的排汽通路打开，继之实现固化，模具的结构示意如图1所示。

5、所有鳍式管的非承插端部分的粘合边做出凸凹的止口，止口高度为0.5-3mm，并且粘合成一体后的粘合边的上下两面均为平面且平行且关于分型面对称，如图2和图3所示。这种止口的作用为当半管的热收缩使周长变短或其他原因导致粘合边处出现缝隙时，能够有效地封堵缝隙，减小金属液渗漏的程度。

6、鳍式管的非承插端部分的粘合边分为涂胶区和非涂胶区，涂胶区平面与非涂胶区平面高度差为0.02至0.1mm，如图4所示。当高温下涂胶层气化后，紧密接触的非涂胶层能够有效阻挡铁水的渗漏。

针对现有鳍式浇道管现场安装不方便的问题，本发明在产品结构上改进的具体实施方式见以下第7至9条(其中第8条系针对插接处间隙渗漏)：

7、改进承插端结构，承插端的内径与插入端的外径之差为0.1至0.3mm，并在承插端上做出如图5所示的能够容纳插入端粘合边的边库结构，边库结构的可插入长度至少为10mm，边库结构的长度略小于承插端的长度。

8、改进承插端结构，承插端底部插入端端面所到达之处前后2-20mm范围做出锥度，使最小内径小于插入端外径，如图6所示。

9、弯头和三通等管件的承插端的长度大于边库结构的长度5-30mm，在此处形成与去边后的插入端的可旋转密封插接，如图7所示。

针对现有纸质浇道管不能用于铸钢问题，本发明在原料配方和成型工艺改进上的具体实施方式为：

10、以硅溶胶+难溶水玻璃粉料为粘合剂及使用方法：

使用方法为：(1)稀释硅溶胶至适合固含量；(2)使用稀释后的硅溶胶为载体加入纸纤维、无机纤维和难溶粉状水玻璃粉料制浆；(3)使用正压法成型湿坯，并使湿坯含水率降至60％以下；(4)以大于0.5兆帕的压力热定型，并且所用热定型模具在结构上能够实现在压合后一段时间内密闭，当产生的蒸汽充分溶解水玻璃粉粒后模具的排汽通路打开，继之实现固化，模具的结构示意如图1所示。

为实现消失模V法铸造浇注系统的整体空心化，本发明的具体实施方式见以下第11至13条：

11、本发明提出一种湿法成型的轴线非共面多通浇道管，即具有至少3个通道的多通浇道管，至少其中1个通道的轴线与其他通道的轴线所组成的平面垂直，以下简称多通管(轴线共面的三通管等可视为特例)。

12、多通管的制造方法：选取多通管中长度相对较短且管壁可以做成带有一定脱模斜度(一般以管壁与轴线呈5至15度夹角为好)的通道为直接完整成型通道(即可用常规湿法成型凸凹模具直接完整成型和热定型的通道)，用与此通道垂直的其他通道的轴线所组成的平面将多通管剖切成两个半体，对每个半体分别使用以水为载体的耐火材料混合浆经现有技术的成型和热定型工序制得，然后再将两半体粘合成一个整体。为使两半体能够粘合牢固，在原有形状基础上，在剖切面处增加向外翻的翻边，粘合时在两半体的翻边相对表面上涂布粘合剂，再将两半体对正压合在一起形成一个完整的带有翻边的轴线非共面多通浇道管。

13、有翻边的多通管的制作可以多个甚至多种多通管一体制作(一体成型、热定型及粘合)然后在翻边处进行分割，可以使用木工锯或木工铣进行切割，也可以使用水刀或其他方法来进行分割。两半体粘合用胶可以选用热熔胶以滚胶机涂覆，也可以选用常温下液态胶水用点胶机涂覆。

下面结合实施例进一步说明本发明的技术方法：

解决现有鳍式浇道管粘合边处铁水渗漏问题有实施例1至实施例6：

实施例1使用线型酚醛树脂为粘合剂制作鳍式管

[原料配比]主要原料的组成种类及其质量比如下(不包含防水剂、分散剂、膨胀剂及悬浮剂等其他辅助材料)：

废报纸：12％；陶瓷纤维：68％；线型酚醛树脂：20％。

[制浆]将上述原料加入3％浓度的乌洛托品水溶液中，经碎解和搅拌制得浓度为0.8％的混合浆。

[成型]将上述混合浆注入真空成型机的浆槽中，一模多件的半管成型模浸入浆槽中真空吸附成型。

[热定型]将上述成型湿坯转移至热定型模具内干燥、固化和定型。

[粘合切割]将两片半管涂胶粘合后在数控雕铣机和截断锯上分割成最终产品。

实施例2使用液体水玻璃为粘合剂制作鳍式管

[原料配比]主要原料的组成种类及其质量比如下(不包含防水剂、分散剂、膨胀剂及悬浮剂等其他辅助材料)：

废报纸：10％；陶瓷纤维：70％；n＝3.3的液体水玻璃：20％(固含量)。

[制浆]将废报纸和陶瓷纤维按上述比例加入固含量为19％的液体水玻璃中，经碎解和搅拌制得纤维浓度为0.8％的混合浆。

[成型]将混合浆注入授权号CN101985820B所公开的高压成型模具的模腔内，压制成型为含水率为46％左右的湿坯，此时原料配比符合设定比例。

[热定型]将上述成型湿坯取出，在低于60度温度下继续蒸发水分待含水率降至35％左右后，放入表面涂有脱模剂的热定型模具内干燥、固化和定型，热定型压力设定为3兆帕。

[粘合切割]将两片半管涂胶粘合后在数控雕铣机和截断锯上分割成最终产品。

实施例3使用难溶水玻璃粉为粘合剂制作鳍式管

[原料配比]主要原料的组成种类及其质量比如下(不包含防水剂、分散剂、膨胀剂及悬浮剂等其他辅助材料)：

废报纸：18％；陶瓷纤维：65％；n＝3.3的难溶粉状水玻璃：17％。

[制浆]将上述原料按上述比例加入水中，经碎解和搅拌制得浓度为1％的混合浆。

[成型]将上述混合浆注入真空成型机的浆槽中，一模多件的半管成型模浸入浆槽中真空吸附成型。

[热定型]将上述成型湿坯取出，在低于60度温度下继续蒸发水分，待含水率降至40％左右后，放入表面涂有脱模剂的热定型模具内固化和定型，热定型压力为2.5兆帕，所用热定型模具的结构示意如图1所示，由热定型上模101、下模102、排汽通道11、密封胶条12和气动阀门13组成。

[粘合切割]将两片半管涂胶粘合后在数控雕铣机和截断锯上分割成最终产品。

实施例4粘合边的止口结构实施例：

如图2所示，止口与分型面垂直，止口高度为鳍式管粘合边厚度的0.35倍，止口至鳍式管内壁的距离为4mm，止口间隙为0.2mm。

并且粘合成一体后的粘合边的上下两面均为平面且平行并关于分型面对称。

实施例5粘合边的止口结构2实施例：

如图3所示，止口与分型面成60度，止口高度为鳍式管粘合边厚度的0.3倍，止口至鳍式管内壁的距离为4mm，止口间隙为零。

并且粘合成一体后的粘合边的上下两面均为平面且平行并关于分型面对称。

实施例6粘合边分为涂胶区和非涂胶区实施例：

鳍式管的非承插端部分的粘合边分为涂胶区41和非涂胶区42，涂胶区平面与非涂胶区平面高度差为0.05mm，如图4所示。

解决现有鳍式浇道管现场安装不方便的问题的实施例见实施例7至实施例9(其中实施例8系针对插接处间隙渗漏)：

实施例7承插端的改进实施例之边库结构：

如图5所示，承插端21内径与插入端22外径差设定为0.2mm，边库结构211与插入端粘合边221的间隙设定为0.15mm，边库结构211的内长(见图7)设定为管径的0.4倍。

实施例8承插端的改进实施例之锥体结构：

在实施例7的基础上，在承插端21底部，插入端22端面所到达之处前后各5mm总长10mm范围做出1：15的锥体61，如图6所示。

实施例9承插端的改进实施例之可旋转密封插接结构：

如图7所示，可旋转密封插接结构212的内径＝承插端21的内径，可旋转密封插接结构212的内长为20mm。

解决现有纸质浇道管不能用于铸钢问题的实施例见如下：

实施例10使用硅溶胶和难溶水玻璃粉为粘合剂制作铸钢用鳍式管：

[原料配比]主要原料的组成种类及其质量比如下(不包含防水剂、分散剂、膨胀剂及悬浮剂等其他辅助材料)：

废报纸：10％；陶瓷纤维：55％；红柱石粉：10％；n＝3.3的难溶水玻璃粉：8％(固含量)；硅溶胶：17％(固含量)。

[制浆]将废报纸、陶瓷纤维、红柱石粉及难溶水玻璃粉按比例加入固含量为20％的硅溶胶中，经碎解和搅拌制得纤维浓度为0.8％的混合浆。

[成型]将混合浆注入授权号CN101985820B所公开的高压成型模具的模腔内，压制成型为含水率为46％左右的湿坯，此时原料配比基本符合设定比例。

[热定型]将上述成型湿坯取出，在低于60度温度下继续蒸发水分，待含水率降至40％左右后，放入表面涂有脱模剂的热定型模具内固化和定型，热定型压力为2.5兆帕，所用热定型模具的结构示意如图1所示，由热定型上模101、下模102、排汽通道11、密封胶条12和气动阀门13组成。

[粘合切割]将两片半管涂胶粘合后在数控雕铣机和截断锯上分割成最终产品。

为实现消失模V法铸造浇注系统的整体空心化的实施例见实施例11至实施例13：

实施例11干字形浇注系统的制作：

干字形浇注系统用于阶梯式浇注，由直浇道1、两层横浇道2、四个内浇道3及翻边4组成(如图8所示)。

步骤一：选取内浇道3为直接完整成型通道，其轴线与直浇道1和横浇道2轴线平面垂直，用直浇道1和横浇道2轴线平面剖切干字形浇注系统成两个半体，其中一个半体包含四个完整的内浇道3，其余为半管；

步骤二：按每个半体的形状制作成型模具并布置在同一个模型上且一模多个(见图9)，热定型模具亦如是；

步骤三：成型将以废旧报纸、陶瓷纤维和线形酚醛树脂为原料制取的浆料以现有技术湿法成型，制得通过翻边相连的多个半体；以上原料的重量比为：废旧报纸12％，陶瓷纤维68％，线型酚醛树脂20％

步骤四：热定型将连体的成型湿坯在热定型模具中干燥定型；

步骤五：粘合将两片通过翻边4相连的多个半体粘合成完整的多个干字形浇注系统；

步骤六：分割用木工多片锯和木工数控铣将连成一板的多个干字形浇注系统分割开来，得到最终产品。

类似地还可以举出横浇道不仅两层、内浇道不仅四个且不仅处于一个半体上(即被切开的两个半体上都有内浇道)的例子，因并无要说明的技术问题，故从略。

实施例12内浇道出口为扁口的浇注系统的制作：

在一些场合，内浇道出口需要做成扁口，如图10所示，其制作步骤与实施例11同(原料比例可酌情增减)。

实施例13六通管的制作：

六通管一般用于分层浇注，功能为将来自于直浇道(垂直方向)的金属液分配给处于同一水平面上的四个横浇道，如图11所示。

步骤一：选取六通管上直浇道插口为直接完整成型通道，其轴线与横浇道轴线平面垂直，用横浇道轴线平面剖切六通管成两个半体，其中每个半体包含一个完整的直浇道插口，其余为半管；

步骤二至步骤六与实施例11基本相同(原料比例可酌情增减)，省略。

此实施例为六通管，具有四个横浇道，若是需要三个或多于四个的横浇道，也依此方法实现。

Claims (12)

1.一种由半管组合而成的纸质浇道管(以下简称鳍式管)及其制作方法，其特征在于：主要原料及其质量百分比(以合计质量为100％)如下：

硅酸铝纤维：55-90％；硅酸铝粉料：0-20％；线型酚醛树脂：10-30％，即：线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的质量比＝0.11-0.43。

优选的，取硅酸铝纤维：65-70％；硅酸铝粉料：10-14％；线型酚醛树脂：18-22％，即：线型酚醛树脂与硅酸铝耐火材料的质量比＝0.22-0.28。

2.一种由半管组合而成的鳍式管及其制作方法，其特征在于：使用液体水玻璃为粘合剂，使用方法为：(1)稀释水玻璃至适合固含量；(2)使用稀释后的水玻璃为载体加入纸纤维和无机纤维制浆；(3)使用正压法成型湿坯，并使湿坯含水率降至60％以下；(4)以大于0.5兆帕的压力热定型。

3.一种由半管组合而成的鳍式管及其制作方法，其特征在于：使用难溶粉状水玻璃为粘合剂，使用方法为：(1)以水为载体，将粉状水玻璃与纸纤维和无机纤维混合制浆；(2)以真空或正压法成型湿坯；(3)以大于0.5兆帕的压力热定型，并且所用热定型模具在结构上能够实现在压合后一段时间内密闭，当产生的蒸汽充分溶解水玻璃粉粒后模具的排汽通路打开，继之实现固化，模具的结构示意如图1所示。

4.一种由半管组合而成的鳍式管及其制作方法，其特征在于：以硅溶胶+难溶水玻璃粉料为粘合剂。使用方法为：(1)稀释硅溶胶至适合固含量；(2)使用稀释后的硅溶胶为载体加入纸纤维、无机纤维和难溶粉状水玻璃粉料制浆；(3)使用正压法成型湿坯，并使湿坯含水率降至60％以下；(4)以大于0.5兆帕的压力热定型，并且所用热定型模具在结构上能够实现在压合后一段时间内密闭，当产生的蒸汽充分溶解水玻璃粉粒后模具的排汽通路打开，继之实现固化，模具的结构示意如图1所示。

5.一种由权利要求1至4所述的任一种方法制作的鳍式管，其特征在于：鳍式管的非承插端部分的粘合边做出凸凹的止口，止口高度为0.5-3mm，并且粘合成一体后的粘合边的上下两面均为平面且平行并关于分型面对称，如图2或图3所示。

6.一种由权利要求1至4所述的任一种方法制作的鳍式管，其特征在于：鳍式管的非承插端部分的粘合边分为涂胶区和非涂胶区，涂胶区平面与非涂胶区平面高度差为0.02至0.1mm，如图4所示。

7.一种由权利要求1至4所述的任一种方法制作的鳍式管，其特征在于：承插端的内径与插入端的外径之差为0.1至0.3mm，并在承插端上做出如图5所示的能够容纳插入端粘合边的边库结构，边库结构的可插入长度至少为10mm，边库结构的长度略小于承插端的长度。

8.一种由权利要求1至4所述的任一种方法制作的鳍式管，其特征在于：承插端底部插入端端面所到达之处前后2-20mm范围做出锥度，使最小内径小于插入端外径，如图6所示。

9.一种由权利要求1至4所述的任一种方法制作的鳍式管，其特征在于：弯头和三通等管件的承插端的长度大于边库结构的长度5-30mm，在此处形成与去边后的插入端的可旋转密封插接，如图7所示。

10.一种由半管组合而成的鳍式管，其特征在于：是一种湿法成型具有至少3个通道的多通浇道管，至少其中1个通道的轴线与其他通道的轴线所组成的平面垂直，以下简称多通管(轴线共面的三通管等可视为特例)。

11.一种由权利要求10所述的多通管的制造方法，其特征在于：选取多通管中长度相对较短且管壁可以做成带有一定脱模斜度的通道为直接完整成型通道(即可用常规湿法成型凸凹模具直接完整成型和热定型的通道)，用与此通道垂直的其他通道的轴线所组成的平面将多通管剖切成两个半体，对每个半体分别使用以水为载体的耐火材料混合浆经现有技术的成型和热定型工序制得，然后再将两半体粘合成一个整体。为使两半体能够粘合牢固，在原有形状基础上，在剖切面处增加向外翻的翻边，粘合时在两半体的翻边相对表面上涂布粘合剂，再将两半体对正压合在一起形成一个完整的带有翻边的轴线非共面多通浇道管。

12.一种由权利要求1至4及11所述的任一种方法制作的鳍式管，其特征在于：鳍式管的制作可以多个甚至多种鳍式管一体制作(一体成型、热定型及粘合)然后在翻边处进行分割，可以使用木工锯或木工铣进行切割，也可以使用水刀或其他方法来进行分割。

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