一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用多孔内芯的制备方法及应用与流程

专利2025-05-02  14


本发明公开涉及熔模精密铸造,尤其涉及一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用内芯的制备方法及应用。


背景技术:

1、现阶段,熔模精密铸造技术逐步呈现出“优质、精密、大型、薄壁、无余量”的发展趋势,对其核心部件陶瓷型芯的尺寸精度、高温性能以及溶出性能等提出了更高的要求。然而,在精铸件逐渐朝向大型化发展的过程中,陶瓷型芯显现出厚大、溶出性差等问题。目前,解决这一问题的主要方法是将其制备成空心陶瓷型芯,此方法虽然可以降低陶瓷型芯自身重量、提高溶出性,但不足之处是会极大地削弱陶瓷型芯在压蜡过程中的室温强度和浇铸过程中的高温强度性能,严重影响精铸件的合格率。

2、因此,针对于大型、厚重类的陶瓷型芯,开发一种可以平衡陶瓷型芯强度性能和溶出性能的陶瓷型芯制备技术是非常必要的。


技术实现思路

1、鉴于此,本发明公开提供了一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用内芯的制备方法及应用;

2、本发明一方面提供了一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用内芯的制备方法,包括:

3、步骤1:将不同粒径的无机粉体混合均匀,充分干燥后得到混合粉体;

4、步骤2:将步骤1所述混合粉体加入到熔化后的增塑剂中,高温搅拌得到浆料;

5、步骤3:将多孔海绵作为内芯模板;

6、步骤4:将步骤3所述内芯模板浸入到所述浆料中,待浆料充满内芯模板的孔道后,反复挤压三至五次,直至最后一次充满,将内芯模板取出定型;

7、步骤5:将定型后的内芯模板快速蘸取浆料,并进行二次定型,重复蘸取浆料、定型操作,直到内芯模板外层的浆料厚度为2-5mm;

8、步骤6:将二次定型后的内芯生坯进行烧结;

9、步骤7:利用环氧树脂对烧结后的内芯进行强化,得到多孔内芯。

10、优选地,步骤1中,按照重量百分数计,所述无机粉体包括:800目氧化锌粉16-21wt%,500目氧化锌粉20-25wt%,325目氧化钛粉50-56wt%,250目氧化铝粉7-12wt%,充分干燥条件为:120℃干燥24h。

11、第二方面,本发明还提供了所述制备方法制备的大型陶瓷型芯用多孔内芯的应用,所述多孔内芯应用于大型、厚重类陶瓷型芯的制备中,制备方法包括:

12、配制混合料:按照重量百分数计,将800目氧化铝粉12-16wt%,500目氧化铝粉29-33wt%,325目氧化铝粉48-52wt%,250目氧化铝粉6-9wt%,200目氧化铝粉1-3wt%混合均匀,在120℃干燥24h;

13、将所述混合料加入到完全熔化后的增塑剂中,在100-130℃下搅拌3-4h,得到浆料;按照重量百分数计,其中所述增塑剂的加入量为混合料重量的17-22%;

14、将所述内芯放置到陶瓷型芯模具中,通过注射的方式使得所述浆料包覆所述内芯并充满陶瓷型芯模具,获得陶瓷型芯生坯;

15、对所述陶瓷型芯生坯进行烧结后制备得到高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯。

16、优选地,所述增塑剂的配制:石蜡91-94wt%,蜂蜡3-7wt%,聚乙烯0-3wt%,按上述的重量比例称取各物质并在130-140℃下混合均匀,最后经过325目标准筛制成增塑剂。

17、本发明提供的一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用内芯的制备方法及应用,该方法先利用疏松多孔的海绵制备出具有高强度、高气孔率的陶瓷型芯内芯,再将制备好的内芯置入陶瓷型芯模具进行陶瓷型芯成型,最终制备出一种具有高气孔率、高强度、易脱出的大型陶瓷型芯。

18、通过本发明的方法不仅可以制备出一种具有高气孔率、高强度、易脱出的陶瓷型芯,也可以实现大型、厚重类陶瓷型芯在强度性能和溶出性能上更为灵活的调控。此外,本发明还可以极大地降低陶瓷型芯的重量,引领陶瓷型芯行业朝向更加轻质化趋势发展。

19、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明公开。



技术特征:

1.一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用多孔内芯的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用多孔内芯的制备方法,其特征在于,步骤1中,按照重量百分数计,所述无机粉体包括:800目氧化锌粉16-21wt%,500目氧化锌粉20-25wt%,325目氧化钛粉50-56wt%,250目氧化铝粉7-12wt%,充分干燥条件为:120℃干燥24h。

3.根据权利要求1-2任一所述制备方法制备的大型陶瓷型芯用多孔内芯的应用,其特征在于,


技术总结
本发明公开了一种高气孔率、高强度的大型陶瓷型芯用多孔内芯的制备方法及应用,其中所述内芯的制备包括:步骤1:将无机粉体混合均匀;步骤2:将混合粉体加入到增塑剂中,制备成浆料;步骤3:利用多孔海绵作为内芯模板;步骤4:将内芯模板浸入到浆料中,并进行定型;步骤5:将定型后的内芯模板快速蘸取浆料进行二次定型;步骤6:将二次定型后的内芯生坯进行烧结;步骤7:对烧结后的内芯进行强化。通过本发明的方法不仅可以制备出一种具有高气孔率、高强度、易脱出的陶瓷型芯,也可以实现大型、厚重类陶瓷型芯在强度性能和溶出性能上更为灵活的调控。此外,本发明还可以极大地降低陶瓷型芯的重量,引领陶瓷型芯行业朝向更加轻质化趋势发展。

技术研发人员:程涛,张海南,李建华,张立健,牛俊,郑书亚,范立峰
受保护的技术使用者:辽宁航安型芯科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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