改性陶瓷殼型及其制作方法
【專利摘要】一種改性陶瓷殼型，由以下重量百分比的原料組成：75??85％骨料、15??25％粘結劑，其中，骨料由70??90％鋯英粉、9??29％鋯英砂、0.05??0.1％氧化鎂粉、0.5?1.5％氧化鐵粉、0.05??0.1％碳化纖維組成；粘結劑由55??65％硅溶膠、15??25％正硅酸乙酯、15??25％無水酒精、0.15??0.3％酸化水組成。其優(yōu)點是：骨料中碳化纖維的添加，使得后期焙燒的陶瓷殼型，形成密集穿透微孔，增強透氣性，消除應力集中，降低蒸汽壓對陶瓷殼型的沖擊，防止裂紋、脫層產(chǎn)生，避免鑄件夾砂；氧化鐵粉的添加，改善陶瓷潰散性，鑄件易于清理；再者采用噴涂法，將混勻的陶瓷漿料噴涂至模型上，使陶瓷殼型表面致密性好，且防止金屬滲透砂中，避免鑄件粘砂，從而獲得優(yōu)良鑄件。
【專利說明】
改性陶瓷殼型及其制作方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及鑄造技術中特種鑄造技術領域，具體地說是一種改性陶瓷殼型及其制作方法，適應于表面光潔度精度要求高、形狀復雜并呈曲面及不易機械加工的銅合金等藝術鑄件及特種鑄件的制備。
【背景技術】
[0002]由于銅合金等藝術鑄件及特種鑄件的特殊性能，傳統(tǒng)鑄件鑄造工藝中常用水玻璃砂、樹脂砂制造鑄型，該方法雖操作簡單、成本較低，但不能滿足對表面光潔度、精度要求高、且形狀復雜并呈曲面、不易機械加工的銅合金等藝術鑄件及特種鑄件的制造。
[0003]陶瓷型歷史悠久，制作方法多種。例如，漿料充填法，成本很高、操作不便、適應較窄。漿料涂覆，效果較好，但操作技術難度較高，操作稍有不慎，陶瓷表面粉化、裂紋、脫層，鑄件粘砂、夾砂時有發(fā)生，使得鑄件后期處理難度大。

【發(fā)明內容】

[0004]—方面，本發(fā)明提供了一種改性陶瓷殼型，由以下重量百分比的原料組成:75-_85%骨料、15—25%粘結劑，
[0005]其中:骨料由70—90%鋯英粉、9—29%鋯英砂、0.05—0.1%氧化鎂粉、0.5-1.5%氧化鐵粉、0.05-0.1 %碳化纖維組成；
[0006]粘結劑由55—65%硅溶膠、15—25%正硅酸乙酯、15—25%無水酒精、0.15—
0.3%酸化水組成。
[0007]第二方面，本發(fā)明提供了第一方面所述一種改性陶瓷殼型的制作方法，其具體步驟如下:
[0008](1)、將骨料中的各組成原料按照配比稱重，倒入一容器中混勻待用；
[0009](2)、將粘接劑中的各組成原料按照配比稱重;先取無水酒精、酸化水倒入另一容器中攪拌2?3min后，再依次加入正娃酸乙酯攪拌3?5min、加入1/2的娃溶膠攪拌3?5111；[11后，再加入1/2的硅溶膠攪拌均勻待用；
[0010](3)、選取步驟(I)制備的骨料與步驟(2)制備的粘接劑混勻，即陶瓷殼型漿料配制完成，待用；
[0011](4)、將步驟(3)制備的陶瓷殼型漿料裝入壓力罐中，噴涂至模型上，然后用毛刷清除堆積、填補遺漏，使模型上的漿料無堆積、無流淌，且層厚為I?1.5mm，噴涂壓力為0.6?0.8mpa；
[0012](5)、撒一層100-140目的鋯英砂至步驟(4)噴涂的漿料上，將漿料覆蓋即可，再在溫度為O?38°C條件下，自然固化12?4h，且固化后將漿料上的浮砂清除；
[0013](6)、重復步驟(4)、(5)，但選用40-70目的莫來石砂撒在噴涂的漿料上；
[0014](7)、重復步驟(6)，但選用20-40目的莫來石砂撒在噴涂的漿料上；
[0015](8)、采用水玻璃砂充填背襯砂，待水玻璃砂硬化后，開箱、取模，焙燒陶瓷殼型后保溫至80?120 °C待澆注鑄件。
[0016]優(yōu)選地，步驟(5)中，莫來石砂代替鋯英砂。
[0017]本發(fā)明一種改性陶瓷殼型及其制作方法，其優(yōu)點是:骨料中碳化纖維的添加，使得后期焙燒的陶瓷殼型，形成密集穿透微孔，增強透氣性，消除應力集中，降低蒸汽壓對陶瓷殼型的沖擊，防止裂紋、脫層產(chǎn)生，避免鑄件夾砂;氧化鐵粉的添加，改善陶瓷潰散性，鑄件易于清理;再者，采用噴涂法，將混勻的陶瓷漿料噴涂至模型上，使陶瓷殼型表面致密性好，且防止金屬滲透砂中，避免鑄件粘砂，從而獲得優(yōu)良鑄件。
【具體實施方式】
[0018]以下結合實施例對本發(fā)明作進一步說明
[0019]實施例一:
[0020]一、改性陶瓷殼型原材料的選取:
[0021]選取75%骨料，25%粘結劑，其中:
[0022]骨料由90%鋯英粉、9%鋯英砂、0.05%氧化鎂粉、0.9%氧化鐵粉、0.05%碳化纖維組成；
[0023]粘結劑由65 %硅溶膠、19.85 %正硅酸乙酯、15 %無水酒精、0.15 %酸化水組成；
[0024]二、一種改性陶瓷殼型的制作方法，其具體步驟如下:
[0025](1)、將步驟一選取的骨料中的各組成原料倒入一容器中混勻待用；
[0026](2)、將步驟一選取的無水酒精、酸化水依次倒入另一容器中攪拌3min后，再依次加入正硅酸乙酯攪拌5min、加入1/2的硅溶膠攪拌5min，觀察溶液清亮后，再加入1/2的硅溶膠攪拌均勻待用；
[0027](3)、選取步驟(I)制備的骨料與步驟(2)制備的粘接劑，混勻，即陶瓷殼型漿料配制完成，待用；
[0028](4)、將步驟(3)制備的陶瓷殼型漿料裝入壓力罐中，噴涂至模型上，然后用毛刷清除堆積、填補遺漏，使模型上的漿料無堆積、無流淌，且層厚為1.5mm，噴涂壓力為0.8mpa;
[0029](5)、撒一層100—140目的鋯英砂至步驟(4)噴涂的漿料上，將漿料覆蓋即可，再在溫度為38°C條件下，自然固化4h，且固化后將漿料上的浮砂清除；
[0030](6)、重復步驟(4)、( 5)，但選用40-70目的莫來石砂；
[0031 ] (7)、重復步驟(6)，但選用20-40目的莫來石砂；
[0032](8)、采用水玻璃砂充填背襯砂，待水玻璃砂硬化后，開箱、取模，焙燒陶瓷殼型后保溫至80°C待澆注鑄件。
[0033]實施例二:
[0034]一、改性陶瓷殼型原材料的選取:
[0035]80%骨料、20%粘結劑，其中:
[0036]骨料由80 %鋯英粉、19.35 %鋯英砂、0.08 %氧化鎂粉、0.5 %氧化鐵粉、0.07 %碳化纖維組成；
[0037]粘結劑由59.8 %硅溶膠、15 %正硅酸乙酯、25 %無水酒精、0.2 %酸化水組成；
[0038]二、一種改性陶瓷殼型的制作方法，其具體步驟如下:
[0039](1)、將步驟一選取的骨料中的各組成原料倒入一容器中混勻待用；
[0040](2)、將步驟一選取的無水酒精、酸化水依次倒入另一容器中攪拌2.5min后，再依次加入正硅酸乙酯攪拌4min、加入1/2的硅溶膠攪拌4min，觀察溶液清亮后，再加入1/2的硅溶膠攪拌均勻待用；
[0041](3)、選取步驟(I)制備的骨料與步驟(2)制備的粘接劑，混勻，即陶瓷殼型漿料配制完成，待用；
[0042](4)、將步驟(3)制備的陶瓷殼型漿料裝入壓力罐中，噴涂至模型上，然后用毛刷清除堆積、填補遺漏，使模型上的漿料無堆積、無流淌，且層厚為1.2mm，噴涂壓力為0.7mpa;
[0043](5)、撒一層100—140目的鋯英砂至步驟(4)噴涂的漿料上，將漿料覆蓋即可，再在溫度為10°c條件下，自然固化10h，且固化后將漿料上的浮砂清除；
[0044](6)、重復步驟(4)、(5)，但選用40-70目的莫來石砂；
[0045](7)、重復步驟(6)，但選用20—40目的莫來石砂；
[0046](8)、采用水玻璃砂充填背襯砂，待水玻璃砂硬化后，開箱、取模，焙燒陶瓷殼型后保溫至100°C待澆注鑄件。
[0047]實施例三:
[0048]一、改性陶瓷殼型原材料的選取:
[0049]85%骨料、15%粘結劑，其中:
[0050]骨料由70 %鋯英粉、29 %鋯英砂、0.1 %氧化鎂粉、0.8 %氧化鐵粉、0.1 %碳化纖維組成；
[0051 ] 粘結劑由55 %硅溶膠、25 %正硅酸乙酯、19.7 %無水酒精、0.3 %酸化水組成；
[0052]二、一種改性陶瓷殼型的制作方法，其具體步驟如下:
[0053](1)、將步驟一選取的骨料中的各組成原料倒入一容器中混勻待用；
[0054](2)、將步驟一選取的無水酒精、酸化水依次倒入另一容器中攪拌2min后，再依次加入正硅酸乙酯攪拌3min、加入1/2的硅溶膠攪拌3min，觀察溶液清亮后，再加入1/2的硅溶膠攪拌均勻待用；
[0055](3)、選取步驟(I)制備的骨料與步驟(2)制備的粘接劑混勻，即陶瓷殼型漿料配制完成，待用；
[0056](4)、將步驟(3)制備的陶瓷殼型漿料裝入壓力罐中，噴涂至模型上，然后用毛刷清除堆積、填補遺漏，使模型上的漿料無堆積、無流淌，且層厚為1mm，噴涂壓力為0.6mpa;
[0057](5)、撒一層100—140目的鋯英砂至步驟(4)噴涂的漿料上，將漿料覆蓋即可，再在溫度為20°C條件下，自然固化8h，且固化后將漿料上的浮砂清除；
[0058](6)、重復步驟(4)、(5)，但選用40—70目的莫來石砂；
[0059](7)、重復步驟(6)，但選用20—40目的莫來石砂；
[0060](8)、采用水玻璃砂充填背襯砂，待水玻璃砂硬化后，開箱、取模，焙燒陶瓷殼型后保溫至120°C待澆注鑄件。
[0061 ] 實施例四:
[0062]一、改性陶瓷殼型原材料的選取:
[0063]80%骨料、20%粘結劑，其中:
[0064]骨料由80 %鋯英粉、18.3 %鋯英砂、0.1 %氧化鎂粉、1.5 %氧化鐵粉、0.1 %碳化纖維組成；
[0065]粘結劑由62 %硅溶膠、18 %正硅酸乙酯、19.85 %無水酒精、0.15 %酸化水組成；
[0066]二、一種改性陶瓷殼型的制作方法，其具體步驟如下:
[0067](1)、將步驟一選取的骨料中的各組成原料倒入一容器中混勻待用；
[0068](2)、將步驟一選取的無水酒精、酸化水依次倒入另一容器中攪拌2min后，再依次加入正硅酸乙酯攪拌4min、加入1/2的硅溶膠攪拌5min，觀察溶液清亮后，再加入1/2的硅溶膠攪拌均勻待用；
[0069](3)、選取步驟(I)制備的骨料與步驟(2)制備的粘接劑混勻，即陶瓷殼型漿料配制完成，待用；
[0070](4)、將步驟(3)制備的陶瓷殼型漿料裝入壓力罐中，噴涂至模型上，然后用毛刷清除堆積、填補遺漏，使模型上的漿料無堆積、無流淌，且層厚為1.3mm，噴涂壓力為0.8mpa;
[0071](5)、撒一層100-140目的莫來石砂至步驟(4)噴涂的漿料上，將漿料覆蓋即可，再在溫度為(TC條件下，自然固化12h，且固化后將漿料上的浮砂清除；
[0072](6)、重復步驟(4)、( 5)，但選用40-70目的莫來石砂；
[0073](7)、重復步驟(6)，但選用20—40目的莫來石砂；
[0074](8)、采用水玻璃砂充填背襯砂，待水玻璃砂硬化后，開箱、取模，焙燒陶瓷殼型后保溫至11 (TC待澆注鑄件。
[0075]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種改性陶瓷殼型，由以下重量百分比的原料組成:75—85 %骨料、15—25 %粘結劑，其特征在于: 骨料由70—90 %鋯英粉、9—29 %鋯英砂、0.05—0.1 %氧化鎂粉、0.5_1.5 %氧化鐵粉、0.05—0.1%碳化纖維組成； 粘結劑由55—65 %硅溶膠、15—25 %正硅酸乙酯、15—25 %無水酒精、0.15—0.3 %酸化水組成。2.根據(jù)權利要求1所述的改性陶瓷殼型，其特征在于:骨料由90%鋯英粉、9 %鋯英砂、0.05%氧化鎂粉、0.9 %氧化鐵粉、0.05 %碳化纖維組成； 粘結劑由65 %硅溶膠、19.85 %正硅酸乙酯、15 %無水酒精、0.15 %酸化水組成。3.根據(jù)權利要求1所述的改性陶瓷殼型，其特征在于:骨料由80%鋯英粉、19.35%鋯英砂、0.08 %氧化鎂粉、0.5 %氧化鐵粉、0.07 %碳化纖維組成； 粘結劑由59.8 %硅溶膠、15 %正硅酸乙酯、25 %無水酒精、0.2 %酸化水組成。4.根據(jù)權利要求1所述改性陶瓷殼型的制作方法，其特征在于:具體步驟如下: (1)、將骨料中的各組成原料按照配比稱重，倒入一容器中混勻待用； (2)、將粘接劑中的各組成原料按照配比稱重；先取無水酒精、酸化水倒入另一容器中攪拌2?3min后，再依次加入正娃酸乙酯攪拌3?5min、加入1/2娃溶膠攪拌3?5min后，再加入1/2硅溶膠攪拌均勻待用； (3)、選取步驟(I)制備的骨料與步驟(2)制備的粘接劑混勻，即陶瓷殼型漿料配制完成，待用； (4)、將步驟(3)制備的陶瓷殼型漿料裝入壓力罐中，噴涂至模型上，然后用毛刷清除堆積、填補遺漏，使模型上的漿料無堆積、無流淌，且層厚為I?1.5mm，噴涂壓力為0.6?0.8mpa； (5)、撒一層100-140目的鋯英砂至步驟(4)噴涂的漿料上，將漿料覆蓋即可，再在溫度為O?38°C條件下，自然固化12?4h，且固化后將漿料上的浮砂清除； (6)、重復步驟(4)、(5)，但選用40-70目的莫來石砂； (7)、重復步驟(6)，但選用20-40目的莫來石砂； (8)、采用水玻璃砂充填背襯砂，待水玻璃砂硬化后，開箱、取模，焙燒陶瓷殼型后保溫至80?120 °C待澆注鑄件。5.根據(jù)權利要求4所述方法，其特征在于:步驟(5)中，莫來石砂代替鋯英砂。
【文檔編號】B22C9/02GK105921679SQ201610315534
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】杜忠維, 杜厚橋, 熊碧, 蘇茜, 余雄
【申請人】杜忠維