专利名称：金属铸造用可溶性陶瓷型芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属铸造用可溶性陶瓷型芯，用于金属器件腔体的铸造成型。
背景技术：
一些带有腔体的金属器件在铸造成型时需要腔体型芯，传统的金属铸造用的陶瓷型芯多是不可溶的，一般使用氧化铝材料制作陶瓷型芯，在使用时，只能用机械的方法对成形后铸件内的陶瓷型芯进行物理破碎，从而得到铸件内部的型腔。这种方法局限性很大，因为很难得到铸件内部复杂异形的孔腔，并且清理时也只能对直线形的孔腔进行清理，因而它不能满足金属铸件内部复杂腔体的成型要求。另一种较先进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氢氧化钠碱熔液或氢氧化钠的300℃以上的高温溶液溶散后清除掉，目前，可溶性的陶瓷型芯均使用高档高纯度石英玻璃粉作原料，制造成本极其昂贵，只能适用于少数精密金属铸件使用，如部分飞机部件等，很难普及推广，并且此类高纯石英玻璃粉陶瓷型芯的溶出要求条件较高，使用熔融碱液或高浓高温碱液，甚至使用强腐蚀性的氢氟酸等，溶出时间还较长，高纯石英玻璃粉陶瓷型芯的强度有时也不能达到使用要求。开发新一代更容易普及应用，且具有更高性能的金属铸造用陶瓷型芯，是人们所渴望的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属铸造用可溶性陶瓷型芯，制造成本低，易溶出，利于推广应用。
本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，经配料、成型后烧制而成，由下列重量配比的原料制成复合料粉 80～90％、硅微粉 1～10％、CMC 5～15％；其中复合料粉由70～99％的石英砂和1～30％的石英玻璃混合制成。CMC是羧甲基纤维素的简称，又叫羧甲基纤维素钠，英文名Carboxymethyl Cellulose，为产品提供微孔。
配料最佳组成范围为复合料粉 83～87％、硅微粉 3～7％、CMC 8～12％；其中复合料粉由75～95％的石英砂和5～25％的石英玻璃混合制成。
配料最佳组成为复合料粉 85％、硅微粉 5％、CMC 10％；
其中复合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
复合料粉最好过150目筛，过100目筛更好。
配料借助蜡液等有机结合剂压制成型，烧制温度为1100～1500℃适宜。
其它制备工艺操作同陶瓷制备生产的常规工艺基本相同，不再赘述。
本发明中所使用原料均有市售产品，可直接购得，主要原料采用了石英砂，原料易得且价格低廉，制备成本仅为高纯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％以上的工业纯碱溶液煮沸，把铸件放在其中煮30分钟到一个小时，或者铸件放在融溶碱中，只需10～30分钟，陶瓷型芯即可溶出，溶出容易，溶出方法简单；而且本发明的陶瓷型芯强度方便调整，便于满足使用要求。在实践中，可根据不同金属铸造对陶瓷型芯的不同温度、强度要求，制造出不同耐温和强度要求的陶瓷型芯，适应性大大提高。由于可溶性好，陶瓷型芯可制做成各种复杂形状，极大方便了铸造各种复杂型腔的铸件的要求，利于推广应用。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分组成为复合料粉 85％、硅微粉 5％、CMC 10％；其中复合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
将复合料粉混合均匀后过100目筛，取筛下料与硅微粉和CMC混合均匀，混入成型料重量10％的蜡液，再混合均匀，装入模具中压制成型为型芯，脱模后，经1300±10℃温度下烧制，自然冷却后得本发明陶瓷型芯产品。
将35％的工业纯碱溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮40分钟，型芯溶散。
实施例2本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分组成为复合料粉 81％、硅微粉 8％、CMC 11％；其中复合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
将复合料粉混合均匀后过100目筛，取筛下料与硅微粉和CMC混合均匀，混入成型料重量11％的蜡液，再混合均匀，装入模具中压制成型为型芯，脱模后，经1200±10℃温度下烧制，自然冷却后得本发明陶瓷型芯产品。
将35％的工业纯碱溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮35分钟，型芯溶散。
实施例3本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分组成为复合料粉 88％、硅微粉 5％、CMC 7％；其中复合料粉由88％的石英砂和12％的石英玻璃混合制成。
将复合料粉混合均匀后过120目筛，取筛下料与硅微粉和CMC混合均匀，混入成型料重量10％的蜡液，再混合均匀，装入模具中压制成型为型芯，脱模后，经1400±10℃温度下烧制，自然冷却后得本发明陶瓷型芯产品。
将35％的工业纯碱溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮40分钟，型芯溶散。
实施例4本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分组成为复合料粉 87％、硅微粉 3％、CMC 10％；其中复合料粉由83％的石英砂和17％的石英玻璃混合制成。
将复合料粉混合均匀后过110目筛，取筛下料与硅微粉和CMC混合均匀，混入成型料重量12％的蜡液，再混合均匀，装入模具中压制成型为型芯，脱模后，经1150±10℃温度下烧制，自然冷却后得本发明陶瓷型芯产品。
把陶瓷型芯放在熔融碱液中15分钟，型芯溶散。
实施例5本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分组成为复合料粉 80％、硅微粉 8％、CMC 12％；其中复合料粉由80％的石英砂和20％的石英玻璃混合制成。
将复合料粉混合均匀后过120目筛，取筛下料与硅微粉和CMC混合均匀，混入成型料重量11％的蜡液，再混合均匀，装入模具中压制成型为型芯，脱模后，经1250±10℃温度下烧制，自然冷却后得本发明陶瓷型芯产品。
将35％的工业纯碱溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮35分钟，型芯溶散。
实施例6本发明所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，原料配料重量百分组成为复合料粉 89％、硅微粉 4％、CMC 7％；其中复合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
将复合料粉混合均匀后过100目筛，取筛下料与硅微粉和CMC混合均匀，混入成型料重量9％的蜡液，再混合均匀，装入模具中压制成型为型芯，脱模后，经1420±10℃温度下烧制，自然冷却后得本发明陶瓷型芯产品。
将35％的工业纯碱溶液煮沸，把陶瓷型芯放在其中煮50分钟，型芯溶散。
权利要求
1.一种金属铸造用可溶性陶瓷犁芯，经配料、成型后烧制而成，其特征在于由下列重量配比的原料制成复合料粉 80～90％、硅微粉 1～10％、CMC 5～15％；其中复合料粉由70～99％的石英砂和1～30％的石英玻璃混合制成。
2.根据权利要求1所述的金属铸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复合料粉 83～87％、硅微粉 3～7％、CMC 8～12％；其中复合料粉由75～95％的石英砂和5～25％的石英玻璃混合制成。
3.根据权利要求2所述的金属铸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复合料粉 85％、硅微粉 5％、CMC 10％；其中复合料粉由85％的石英砂和15％的石英玻璃混合制成。
4.根据权利要求1、2或3所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于复合料粉过150目筛。
5.根据权利要求4所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于复合料粉过100目筛。
6.根据权利要求4所述的金属铸造用可溶性陶瓷型芯，其特征在于烧制温度为1100～1500℃。
全文摘要
本发明涉及一种金属铸造用可溶性陶瓷型芯，用于金属器件腔体的铸造成型，经配料、成型后烧制而成，由下列重量配比的原料制成复合料粉80～90％、硅微粉1～10％、CMC5～15％；其中复合料粉由70～99％的石英砂和1～30％的石英玻璃混合制成。本发明主要原料采用了石英砂，原料易得且价格低廉，制备成本仅为高纯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％以上的工业纯碱溶液煮沸，把铸件放在其中煮30分钟到一个小时，或者铸件放在融溶碱中，只需10～30分钟，陶瓷型芯即可溶出，溶出容易，溶出方法简单；而且本发明的陶瓷型芯强度方便调整，便于满足使用要求。
文档编号B22D41/44GK1772419SQ200410155440
公开日2006年5月17日 申请日期2004年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者杨实, 朱晓林 申请人:朱晓林