專利名稱:采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料及成型制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷型芯材料及其成型制備工藝，尤其是一種采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料及成型制備工藝，主要應(yīng)用于精密鑄造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷型芯作為形成精鑄件空心內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接件，其作用是形成精鑄件的內(nèi)腔形狀，并與外形模及模殼共同保證精鑄件壁厚的尺寸精度。鑄件澆鑄完成后，通過(guò)機(jī)械或化學(xué)溶蝕將陶瓷型芯從鑄件中清除。氧化鋁陶瓷型芯冶金化學(xué)穩(wěn)定性、抗蠕變性能好、可保證內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜的定向柱晶和單晶空心葉片的尺寸精度、合格率、并降低葉片制造成本，因此很適合高級(jí)單晶和共品澆鑄條件下使用，其使用溫度大于1550℃。由于氧化鋁型芯的主要成分是剛玉，它在常溫和加熱的條件下幾乎不與濃酸濃堿反應(yīng)，因此很難脫除。而且存在著脫芯設(shè)備昂貴、脫芯周期長(zhǎng)、成本高等問(wèn)題，限制了鋁基型芯應(yīng)用于更加廣闊的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料及成型制備工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為白剛玉32.5～60.5％，氧化鋁空心球20～50％，碳化硅3～5％，石蠟11.16～14.88％，蜂蠟0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％。
采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料的成型制作工藝如下白剛玉過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩取篩下部分；空心球粉過(guò)160目標(biāo)準(zhǔn)篩取篩下部分；然后把白剛玉和空心球粉按下述比例混合白剛玉32.5～60.5％、空心球粉20～59％、碳化硅3-5％混合后，在105℃加熱2小時(shí)制成粉料備用；石蠟11.16～14.88％，蜂蠟0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％，在130℃下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷型芯成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120℃；射嘴溫度90-100℃；成形壓力4-20Mpa；注射時(shí)間2-10秒；保壓時(shí)間10-20秒；模具溫度30-40℃；生坯經(jīng)1200-1400℃高溫焙燒制得氧化鋁陶瓷型芯。
本發(fā)明適合生產(chǎn)復(fù)雜形狀的陶瓷型芯。制成的陶瓷型芯，高溫條件下不與澆鑄金屬反應(yīng)，鑄件表面光滑.由于型芯的基體材料中加入空心球粉后降低了型芯的體積密度，從而大大提高了型芯的可溶失性，縮短了脫芯時(shí)間，起到了降低精密鑄造成本和縮短鑄造工藝周期的作用。同時(shí)型芯尺寸精度高，有足夠的強(qiáng)度，在造型、搬運(yùn)和裝爐時(shí)不變形、不破碎。
具體實(shí)施方式實(shí)施例一取325目標(biāo)準(zhǔn)篩篩下部分的白剛玉60.5％，160目標(biāo)準(zhǔn)篩篩下部分的氧化鋁空心球20％，碳化硅3％(1～3微米)與油酸0.5％混合，混合后在105℃加熱2小時(shí)備用。取石蠟14.88％，蜂蠟0.8％，聚乙烯0.32％，在130℃下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
實(shí)施例二取325目標(biāo)準(zhǔn)篩篩下部分的白剛玉41.5％，160目標(biāo)準(zhǔn)篩篩下部分的氧化鋁空心球40％，碳化硅4％(1～3微米)與油酸0.5％混合，混合后在105℃加熱2小時(shí)備用。取石蠟13.02％，蜂蠟0.7％，聚乙烯0.28％，在130℃下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
實(shí)施例三取325目標(biāo)準(zhǔn)篩篩下部分的白剛玉32.5％，160目標(biāo)準(zhǔn)篩篩下部分的氧化鋁空心球50％，碳化硅5％(1～3微米)與油酸0.5％混合，混合后在105℃加熱2小時(shí)備用。取石蠟11.16％，蜂蠟0.6％，聚乙烯0.24％，在130℃下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用。把混料機(jī)升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠。
把上述料錠用陶瓷型芯成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120℃；射嘴溫度90-100℃；成形壓力4-20Mpa；注射時(shí)間2-10秒；保壓時(shí)間10-20秒；模具溫度30-40℃；生坯經(jīng)1200-1400℃高溫焙燒制得氧化鋁陶瓷型芯。
權(quán)利要求
1.采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為白剛玉32.5～60.5％，氧化鋁空心球20～50％，碳化硅3～5％，石蠟11.16～14.88％，蜂蠟0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％。
2.如權(quán)利要求
1所述的采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為白剛玉60.5％，氧化鋁空心球20％，碳化硅3％，石蠟14.88％，蜂蠟0.8％，聚乙烯0.32％。
3.如權(quán)利要求
1所述的采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為白剛玉41.5％，氧化鋁空心球40％，碳化硅4％，石蠟13.02％，蜂蠟0.7％，聚乙烯0.28％。
4.如權(quán)利要求
1所述的采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為白剛玉32.5％，氧化鋁空心球50％，碳化硅5％，石蠟11.16％，蜂蠟0.6％，聚乙烯0.24％。
5.采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料的成型制備工藝如下白剛玉過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩取篩下部分；空心球粉過(guò)160目標(biāo)準(zhǔn)篩取篩下部分；然后把白剛玉和空心球粉按下述比例混合白剛玉32.5～60.5％、空心球粉20～50％、碳化硅3-5％混合后，在105℃加熱2小時(shí)制成粉料備用；石蠟11.16～14.88％，蜂蠟0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％，在130℃下混合均勻，過(guò)325目標(biāo)準(zhǔn)篩制成增塑劑備用；把混料機(jī)升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時(shí)，倒出冷卻制成料錠；把上述料錠用陶瓷型芯成型機(jī)按以下技術(shù)參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120℃；射嘴溫度90-100℃；成形壓力4-20Mpa；注射時(shí)間2-10秒；保壓時(shí)間10-20秒；模具溫度30-40℃；生坯經(jīng)1200-1400℃高溫焙燒制得氧化鋁陶瓷型芯。
專利摘要
采用氧化鋁空心球的復(fù)合氧化鋁陶瓷型芯材料，其原料重量百分比為白剛玉32.5～60.5％，氧化鋁空心球20～50％，碳化硅3～5％，石蠟11.16～14.88％，蜂蠟0.6～0.8％，聚乙烯0.24～0.32％。本發(fā)明適合生產(chǎn)復(fù)雜形狀的陶瓷型芯。制成的陶瓷型芯，高溫條件下不與澆注金屬反應(yīng)，鑄件表面光滑，降低了型芯的體積密度。由于型芯的基體材料中加入空心球粉大大提高了型芯的溶失性，縮短了脫芯時(shí)間，降低了型芯的體積密度和精密鑄造成本。同時(shí)型芯尺寸精度高，有足夠的強(qiáng)度，在造型、搬運(yùn)和裝爐時(shí)不變形、不破碎。
文檔編號(hào)C04B35/622GK1994964SQ200610135189
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月29日
發(fā)明者韓紹娟, 許壯志, 程濤, 朱守丹, 張立健, 李建華 申請(qǐng)人:遼寧省輕工科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan