專利名稱：金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，用于金屬器件腔體的鑄造成型。
背景技術(shù)：
一些帶有腔體的金屬器件在鑄造成型時(shí)需要腔體型芯，傳統(tǒng)的金屬鑄造用的陶瓷型芯多是不可溶的，一般使用氧化鋁材料制作陶瓷型芯，在使用時(shí)，只能用機(jī)械的方法對(duì)成形后鑄件內(nèi)的陶瓷型芯進(jìn)行物理破碎，從而得到鑄件內(nèi)部的型腔。這種方法局限性很大，因?yàn)楹茈y得到鑄件內(nèi)部復(fù)雜異形的孔腔，并且清理時(shí)也只能對(duì)直線形的孔腔進(jìn)行清理，因而它不能滿足金屬鑄件內(nèi)部復(fù)雜腔體的成型要求。另一種較先進(jìn)的方法是采用可溶性的陶瓷型芯，可溶性的陶瓷型芯在成型后可用氫氧化鈉堿熔液或氫氧化鈉的300℃以上的高溫溶液溶散后清除掉，目前，可溶性的陶瓷型芯均使用高檔高純度石英玻璃粉作原料，制造成本極其昂貴，只能適用于少數(shù)精密金屬鑄件使用，如部分飛機(jī)部件等，很難普及推廣，并且此類高純石英玻璃粉陶瓷型芯的溶出要求條件較高，使用熔融堿液或高濃高溫堿液，甚至使用強(qiáng)腐蝕性的氫氟酸等，溶出時(shí)間還較長(zhǎng)，高純石英玻璃粉陶瓷型芯的強(qiáng)度有時(shí)也不能達(dá)到使用要求。開發(fā)新一代更容易普及應(yīng)用，且具有更高性能的金屬鑄造用陶瓷型芯，是人們所渴望的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，制造成本低，易溶出，利于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，經(jīng)配料、成型后燒制而成，由下列重量配比的原料制成復(fù)合料粉 80～90％、硅微粉 1～10％、CMC 5～15％；其中復(fù)合料粉由70～99％的石英砂和1～30％的石英玻璃混合制成。CMC是羧甲基纖維素的簡(jiǎn)稱，又叫羧甲基纖維素鈉，英文名Carboxymethyl Cellulose，為產(chǎn)品提供微孔。
配料最佳組成范圍為復(fù)合料粉 83～87％、硅微粉 3～7％、CMC 8～12％；其中復(fù)合料粉由75～95％的石英砂和5～25％的石英玻璃混合制成。
配料最佳組成為復(fù)合料粉 85％、硅微粉 5％、CMC 10％；
其中復(fù)合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
復(fù)合料粉最好過150目篩，過100目篩更好。
配料借助蠟液等有機(jī)結(jié)合劑壓制成型，燒制溫度為1100～1500℃適宜。
其它制備工藝操作同陶瓷制備生產(chǎn)的常規(guī)工藝基本相同，不再贅述。
本發(fā)明中所使用原料均有市售產(chǎn)品，可直接購得，主要原料采用了石英砂，原料易得且價(jià)格低廉，制備成本僅為高純石英玻璃粉陶瓷型芯的十分之一到三分之一；一般只需要把30％以上的工業(yè)純堿溶液煮沸，把鑄件放在其中煮30分鐘到一個(gè)小時(shí)，或者鑄件放在融溶堿中，只需10～30分鐘，陶瓷型芯即可溶出，溶出容易，溶出方法簡(jiǎn)單；而且本發(fā)明的陶瓷型芯強(qiáng)度方便調(diào)整，便于滿足使用要求。在實(shí)踐中，可根據(jù)不同金屬鑄造對(duì)陶瓷型芯的不同溫度、強(qiáng)度要求，制造出不同耐溫和強(qiáng)度要求的陶瓷型芯，適應(yīng)性大大提高。由于可溶性好，陶瓷型芯可制做成各種復(fù)雜形狀，極大方便了鑄造各種復(fù)雜型腔的鑄件的要求，利于推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例1本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分組成為復(fù)合料粉 85％、硅微粉 5％、CMC 10％；其中復(fù)合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
將復(fù)合料粉混合均勻后過100目篩，取篩下料與硅微粉和CMC混合均勻，混入成型料重量10％的蠟液，再混合均勻，裝入模具中壓制成型為型芯，脫模后，經(jīng)1300±10℃溫度下燒制，自然冷卻后得本發(fā)明陶瓷型芯產(chǎn)品。
將35％的工業(yè)純堿溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮40分鐘，型芯溶散。
實(shí)施例2本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分組成為復(fù)合料粉 81％、硅微粉 8％、CMC 11％；其中復(fù)合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
將復(fù)合料粉混合均勻后過100目篩，取篩下料與硅微粉和CMC混合均勻，混入成型料重量11％的蠟液，再混合均勻，裝入模具中壓制成型為型芯，脫模后，經(jīng)1200±10℃溫度下燒制，自然冷卻后得本發(fā)明陶瓷型芯產(chǎn)品。
將35％的工業(yè)純堿溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮35分鐘，型芯溶散。
實(shí)施例3本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分組成為復(fù)合料粉 88％、硅微粉 5％、CMC 7％；其中復(fù)合料粉由88％的石英砂和12％的石英玻璃混合制成。
將復(fù)合料粉混合均勻后過120目篩，取篩下料與硅微粉和CMC混合均勻，混入成型料重量10％的蠟液，再混合均勻，裝入模具中壓制成型為型芯，脫模后，經(jīng)1400±10℃溫度下燒制，自然冷卻后得本發(fā)明陶瓷型芯產(chǎn)品。
將35％的工業(yè)純堿溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮40分鐘，型芯溶散。
實(shí)施例4本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分組成為復(fù)合料粉 87％、硅微粉 3％、CMC 10％；其中復(fù)合料粉由83％的石英砂和17％的石英玻璃混合制成。
將復(fù)合料粉混合均勻后過110目篩，取篩下料與硅微粉和CMC混合均勻，混入成型料重量12％的蠟液，再混合均勻，裝入模具中壓制成型為型芯，脫模后，經(jīng)1150±10℃溫度下燒制，自然冷卻后得本發(fā)明陶瓷型芯產(chǎn)品。
把陶瓷型芯放在熔融堿液中15分鐘，型芯溶散。
實(shí)施例5本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分組成為復(fù)合料粉 80％、硅微粉 8％、CMC 12％；其中復(fù)合料粉由80％的石英砂和20％的石英玻璃混合制成。
將復(fù)合料粉混合均勻后過120目篩，取篩下料與硅微粉和CMC混合均勻，混入成型料重量11％的蠟液，再混合均勻，裝入模具中壓制成型為型芯，脫模后，經(jīng)1250±10℃溫度下燒制，自然冷卻后得本發(fā)明陶瓷型芯產(chǎn)品。
將35％的工業(yè)純堿溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮35分鐘，型芯溶散。
實(shí)施例6本發(fā)明所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分組成為復(fù)合料粉 89％、硅微粉 4％、CMC 7％；其中復(fù)合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
將復(fù)合料粉混合均勻后過100目篩，取篩下料與硅微粉和CMC混合均勻，混入成型料重量9％的蠟液，再混合均勻，裝入模具中壓制成型為型芯，脫模后，經(jīng)1420±10℃溫度下燒制，自然冷卻后得本發(fā)明陶瓷型芯產(chǎn)品。
將35％的工業(yè)純堿溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮50分鐘，型芯溶散。
權(quán)利要求
1.一種金屬鑄造用可溶性陶瓷犁芯，經(jīng)配料、成型后燒制而成，其特征在于由下列重量配比的原料制成復(fù)合料粉 80～90％、硅微粉 1～10％、CMC 5～15％；其中復(fù)合料粉由70～99％的石英砂和1～30％的石英玻璃混合制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于由下列重量配比的原料制成復(fù)合料粉 83～87％、硅微粉 3～7％、CMC 8～12％；其中復(fù)合料粉由75～95％的石英砂和5～25％的石英玻璃混合制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于由下列重量配比的原料制成復(fù)合料粉 85％、硅微粉 5％、CMC 10％；其中復(fù)合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于復(fù)合料粉過150目篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于復(fù)合料粉過100目篩。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于燒制溫度為1100～1500℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬鑄造用可溶性陶瓷型芯，用于金屬器件腔體的鑄造成型，經(jīng)配料、成型后燒制而成，由下列重量配比的原料制成復(fù)合料粉80～90％、硅微粉1～10％、CMC5～15％；其中復(fù)合料粉由70～99％的石英砂和1～30％的石英玻璃混合制成。本發(fā)明主要原料采用了石英砂，原料易得且價(jià)格低廉，制備成本僅為高純石英玻璃粉陶瓷型芯的十分之一到三分之一；一般只需要把30％以上的工業(yè)純堿溶液煮沸，把鑄件放在其中煮30分鐘到一個(gè)小時(shí)，或者鑄件放在融溶堿中，只需10～30分鐘，陶瓷型芯即可溶出，溶出容易，溶出方法簡(jiǎn)單；而且本發(fā)明的陶瓷型芯強(qiáng)度方便調(diào)整，便于滿足使用要求。
文檔編號(hào)B22D41/44GK1772419SQ200410155440
公開日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者楊實(shí), 朱曉林 申請(qǐng)人:朱曉林