一種改進的陶瓷型芯燒成方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于熔模精密鑄造領域，尤其涉及一種精密鑄造用陶瓷型芯的燒成方法。
【背景技術】
[0002]在熔模精密鑄造中，復雜狹窄的鑄件內腔采用常規的涂料涂掛、撒砂等工序根本無法實施，必須采用預制陶瓷型芯來形成。陶瓷型芯主要用來形成復雜零件的內腔形狀。陶瓷型芯是將選定的基體材料、礦化劑和增塑劑，在加熱狀態下攪拌配成均勻的熱塑性漿料，然后在專用設備上以某種方式按照所需形狀和尺寸壓制成型芯試樣或零件生坯。為了使漿料的成形性能滿足工藝要求，陶瓷型芯配料體系中增塑劑(主要成分為石蠟、蜂蠟、聚乙烯等)的含量一般為20%左右。在燒成過程中，為排出這部分增塑劑，生坯必須要經過排蠟階段。排蠟階段主要有以下問題:(I)時間長，一般排蠟階段的時間為1h以上，排蠟階段的升溫速度不能超過1°C /min(陶瓷型芯的總燒成時間一般都超過20h) ; (2)排蠟過程中極易由于排蠟通道不暢，在陶瓷型芯表面產生鼓包、裂紋、流痕等缺陷。上述問題一直制約著陶瓷型芯生產效率和產品合格率的提高。
【發明內容】
[0003]本發明以解決上述問題為目的，主要解決現有陶瓷型芯在上述排蠟階段存在的時間長及易出現的鼓包、裂紋、流痕等技術問題，而提供一種可將燒成時間縮短到10小時以內，并可大幅度提高燒成合格率的燒成方法。
[0004]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:首先利用正庚烷將陶瓷型芯生坯中的增塑劑(主要成分為石蠟、蜂蠟、聚乙烯)溶解脫除一部分，在保證足夠生坯強度的前提下，形成有利于增塑劑排出的開口通道。在后期燒成過程中，增塑劑能夠輕易地從已形成的開口通道中脫出，從而達到縮短燒成時間，減少排蠟過程缺陷的目的。
[0005]具體燒成方法如下:先將陶瓷型芯生坯放入漏筐中，然后將漏筐置于盛有正庚烷的容器中，直至陶瓷型芯生坯完全浸沒并浸泡在正庚烷溶液中，如陶瓷型芯的厚度小于4mm，則浸泡時間不得超過0.5h ;如陶瓷型芯的厚度大于4mm，則浸泡時間應0.5_3h(最終浸泡時間應根據陶瓷型芯具體的尺寸確定)。然后從正庚烷溶液中取出，并在陰涼通風處晾干表面殘余液體，然后將其放入坩禍中并在四周用氧化鋁粉填實，然后將坩禍放置在震動平臺上震實。接下來將坩禍放入陶瓷型芯焙燒爐中焙燒，排蠟階段的升溫速度為3-3.50C /min，燒成溫度為1200-1350°C，保溫時間為2-4h。燒成完畢后，隨爐冷卻至200°C，打開爐門，冷卻至60°C以下方可出窯。
[0006]本發明的特點及有益效果
[0007]本發明主要應用于采用熱塑性漿料的陶瓷型芯的燒成。本發明能夠顯著縮短燒成周期，并提高產品的燒成合格率，對節約能源，降低成本，擴大陶瓷型芯的應用范圍有重要促進作用。
【附圖說明】
[0008]圖1是現有技術典型的燒成制度曲線圖。
[0009]圖2是采用本發明焙燒陶瓷型芯的時間與溫度關系的曲線圖。
[0010]圖3是厚壁陶瓷型芯生坯示意圖。
[0011]圖4是薄壁陶瓷型芯生坯示意圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例一
[0013]取附圖3所示陶瓷型芯生坯，將其放入漏筐中，然后將漏筐置于盛有正庚烷的容器中，直至陶瓷型芯生坯完全浸沒入正庚烷中，在常溫下浸泡90min后取出，并在陰涼通風處晾干表面殘余液體，然后將其放入坩禍中并在四周用氧化鋁粉填實，然后將坩禍放置在震動平臺上震實。接下來將坩禍放入陶瓷型芯焙燒爐中按圖2所示制度焙燒，排蠟階段的升溫速度為3°C /min，燒成溫度為1200°C，保溫時間為2h。燒成完畢后，隨爐冷卻至200°C，打開爐門，冷卻至60°C以下方可出窯。
[0014]實施例二
[0015]取附圖4所示陶瓷型芯生坯，將其放入漏筐中，然后將漏筐置于盛有正庚烷的容器中，直至陶瓷型芯生坯完全浸沒入正庚烷中，參照圖2，在常溫下浸泡15min后取出，并在陰涼通風處晾干表面殘余液體，然后將其放入坩禍中并在四周用氧化鋁粉填實，然后將坩禍放置在震動平臺上震實。接下來將坩禍放入陶瓷型芯焙燒爐中按圖2所示制度焙燒，排蠟階段的升溫速度為3.30C /min，燒成溫度為1350°C，保溫時間為3h。燒成完畢后，隨爐冷卻至200°C，打開爐門，冷卻至60°C以下方可出窯。
【主權項】
1.一種改進的陶瓷型芯燒成方法，首先利用正庚烷將陶瓷型芯生坯中的增塑劑溶解脫除一部分，在保證足夠生坯強度的前提下，形成有利于增塑劑排出的開口通道。在后期燒成過程中，增塑劑能夠輕易地從已形成的開口通道中脫出，從而達到縮短燒成時間，減少排蠟過程缺陷的目的。(最終浸泡時間應根據陶瓷型芯具體的尺寸確定)。
2.如權利要求1所述的改進的陶瓷型芯燒成方法，該方法是通過下述步驟實現的:先將陶瓷型芯生坯放入漏筐中，然后將漏筐置于盛有正庚烷的容器中，直至陶瓷型芯生坯完全浸沒并浸泡在正庚烷溶液中，陶瓷型芯的厚度小于4mm，則浸泡時間不得超過0.5h ;陶瓷型芯的厚度大于4mm，則浸泡時間應在0.5-3h，然后從正庚烷溶液中取出，并在陰涼通風處晾干表面殘余液體，然后將其放入坩禍中并在四周用氧化鋁粉填實，再將坩禍放置在震動平臺上震實，接下來將坩禍放入陶瓷型芯焙燒爐中焙燒，排蠟階段的升溫速度為3-3.50C /min，燒成溫度為1200-1350 °C，保溫時間為2-4h，燒成完畢后，隨爐冷卻至200 °C，打開爐門，冷卻至60°C以下方可出窯。
3.如權利要求2所述的改進的陶瓷型芯燒成方法，該方法是通過下述具體步驟實現的: 取厚壁陶瓷型芯生坯，將其放入漏筐中，然后將漏筐置于盛有正庚烷的容器中，直至陶瓷型芯生坯完全浸沒入正庚烷中，在常溫下浸泡90min后取出，并在陰涼通風處晾干表面殘余液體，然后將其放入坩禍中并在四周用氧化鋁粉填實，再將坩禍放置在震動平臺上震實，接下來將坩禍放入陶瓷型芯焙燒爐中焙燒，排蠟階段的升溫速度為3°C /min，燒成溫度為1200°C，保溫時間為2h，燒成完畢后，隨爐冷卻至200 °C，打開爐門，冷卻至60 °C以下方可出窯。
4.如權利要求2所述的改進的陶瓷型芯燒成方法，該方法是通過下述具體步驟實現的: 取薄壁陶瓷型芯生坯，將其放入漏筐中，然后將漏筐置于盛有正庚烷的容器中，直至陶瓷型芯生坯完全浸沒入正庚烷中，在常溫下浸泡15min后取出，并在陰涼通風處晾干表面殘余液體，然后將其放入坩禍中并在四周用氧化鋁粉填實，然后將坩禍放置在震動平臺上震實，接下來將坩禍放入陶瓷型芯焙燒爐中焙燒，排蠟階段的升溫速度為3.3°C /min，燒成溫度為1350°C，保溫時間為3h，燒成完畢后，隨爐冷卻至200 °C，打開爐門，冷卻至60°C以下方可出窯。
【專利摘要】一種改進的陶瓷型芯燒成方法，主要解決現有陶瓷型芯在排蠟階段存在的時間長及易出現的鼓包、裂紋、流痕等技術問題。該方法是利用正庚烷將陶瓷型芯生坯中的增塑劑溶解脫除一部分，在保證足夠生坯強度的前提下，形成有利于增塑劑排出的開口通道。在后期燒成過程中，增塑劑能夠輕易地從已形成的開口通道中脫出，從而達到縮短燒成時間，減少排蠟過程缺陷的目的。本發明能夠顯著縮短燒成周期，可將燒成時間縮短到10小時以內，并提高產品的燒成合格率，對節約能源，降低成本，擴大陶瓷型芯的應用范圍有重要促進作用。
【IPC分類】C04B35-638, C04B35-64
【公開號】CN104710180
【申請號】CN201510084786
【發明人】程濤, 李建華, 張立健, 韓威
【申請人】遼寧速航特鑄材料有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月17日