熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法
【专利摘要】本发明熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法采用陶瓷烧结法，预先按熔模精铸陶瓷型壳的工艺要求，设计出有足够强度，光洁度好，适宜的导热性、良好的热稳定性，能满足金属液冲刷的表面硬度的陶瓷浇口杯，制品经检验测试，各项性能指标合格，满足熔模精铸型壳的各项指标要求。解决了现有陶瓷铸型表面不清洁，强度不高，易裂纹等诸多缺陷和严重影响铸件的成型问题，使漏钢、冲砂、夹杂大量减少，从而使合金和铸件的合格率提局10%以上。
【专利说明】 熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及冶炼【技术领域】，尤其涉及一种熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]浇口杯是铸件成形浇注金属的入口，陶瓷浇口杯是熔模精铸件成形，浇灌金属的陶瓷型壳的入口，常规的熔模精铸工艺是:首先预制蜡型浇口杯，将蜡型浇口杯与铸型蜡模组合成一个铸型有浇道，有补缩冒口，有浇口杯的完整铸型的蜡模件，再经配制的陶瓷浆料反复侵涂，并挂砂，干燥，经多次铸型达一定厚度(约6?8_)后再干燥，失蜡，烧结等工序，形成一个完整的陶瓷型壳，即可供浇注铸件成形。现有工艺的失蜡方法除难于清理浇口杯夕卜，在反复侵泡陶瓷浆时不可避免地会使蜡型的缺陷带入，造成陶瓷铸型的表面不清洁，且存在强度不高，易裂纹等诸多缺陷，严重影响铸件的成型，废品增加10%以上，若漏钢、冲砂、夹杂严重时还有可能造成设备损坏。
[0005]有鉴于此，本发明提供一种熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法，可使金属或合金净化，其产品具强度高、耐冲击性好。
[0006]
【发明内容】
要解决的技术问题
本发明要解决现有蜡型浇口杯因蜡型制作中的蜡型强度低，光洁度、完整性不足和因蜡型在陶瓷挂浆时带入间隙中浆料不干而污染型壳，以及其表面光洁度不高，力学性能查，导致漏钢、裂纹的、冲砂、夹杂等质量问题。
[0007]解决其技术问题所采用的技术方案
本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，即本发明陶瓷浇口杯的制造方法由下述方法实现:
一、增塑剂配制
1、材料:58飞2°C的半精炼石蜡，工业蜂蜡，聚乙二醇。
[0008]2、配料
配方:半精炼石蜡90%，以熔炉容量为40 kg计算，半精炼石蜡36 kg，蜂蜡2.8 kg，聚乙二醇 1.2 kg。
[0009]3、操作方法:
加入1/2半精炼石蜡于坩埚中，设定熔化温度为80°C，送电熔化，待半精炼石蜡完全熔化后开动搅拌机，缓慢加入蜂蜡，随后加入聚乙二醇，最后将余料加完，升温至100°C，用100#筛网过滤。过滤后的增塑剂降至熔点以下时，用不锈钢小刀将其化成50 X50mm的小方块备用。
[0010]成品用干净包装袋装或放入存放箱内保存。
[0011]二、陶瓷塑射成形的陶瓷浆配制
1、材料:增塑剂应符合Q02 /QH203-01-1209,陶瓷粉为刚玉粉，应符合01/QF-1201，二氧化钛，油酸应符合化学纯标准。
[0012]2、陶瓷粉配制
陶瓷粉配比:刚玉粉92% (其中150#为25%, 240#为40%, W20#为17%, W14#为10%),α 一氧化招为7%, 二氧化钛为1%。
3、陶瓷粉质量计算
刚玉粉 36.8 kg (其中 150#10 kg,240#16 kg, ff20#6.8 kg, ffl4#4 kg), α 一氧化铝 2.8kg，二氧化钛 0.4 kg。
[0013]4、陶瓷粉的搅拌:称取各组分加入混拌机内，盖紧并送电搅拌120 min后放入干净瓷盘中。
5、陶瓷粉烘烤:将混拌好的陶瓷粉装入干净瓷盘中，厚度不超过100 mm，定温120°C，烘干2小时后备用。
[0014]6、陶瓷浆的配制:
称取增塑剂:增塑剂与陶瓷粉的比为14:100，40 kg陶瓷粉加5.6 kg增塑剂。
[0015]将5.6 kg增塑剂放入干净的搅拌机，转速30转/min，在搅拌中加入陶瓷粉，随后加入陶瓷粉，油酸重量的0.5%，并继续搅拌72小时。
[0016]真空除气，开启真空除气装置，除气30min后，搅拌停止，将其陶瓷浆放入干净盘中自然冷却至凝固点，用不锈钢刀划线50X50 mm方块待用。
[0017]三、注塑成形工艺参数注射压力0.4?0.6MPa (兆帕)
陶瓷浆注塑温度75±5°C
保温时间30±5S 环境温度24±5°C
注塑时间到，退出喷嘴，提升消除合模力，取出模具，松开锁紧装置，取出成形浇口杯，检查有无缺陷，成品放入清洁瓷盘中，废品回收再生。
[0018]1、湿型陶瓷浇口杯修整，压制湿型陶瓷浇口杯在24 ± 5 °C，室温下时效2小时，进行毛边修整。
[0019]2、检验:对压制成形陶瓷浇口杯100%目捡，对裂纹、缺陷、气泡缺陷产品报废，对凸起、毛刺可进行打磨修整。
[0020]3、造型:
砂箱准备:沙箱材质为高铝质耐火材料，耐火度> 1600°C的烧钵。
[0021]氧化铝准备:氧化铝作填充材料，要求有高热导率、高分散性、经高于烧结浇口杯的使用温度100°C以上煅烧。
[0022]将烧钵清理干净，加入氧化铝厚度15?20 mm,将备好的浇口杯放入，并排放2个，一个口向下，一个向上，再加20 mm氧化铝，再放一层浇口杯，直至放满，最后留有15?20 mm的空间，用氧化招復盖并稍加震动。
[0023]4、入炉:将造型后的烧钵装入炉中，间距15?20 mm，可装2层，共28钵。
[0024]5、烧结:按以下温度烧结，21小时停电随炉冷却。
[0025]室温，丨200。〇，保温211，丨 400。〇，保温211，丨 60(TC，2h，丨 90(TC，2h，丨 132(TC，保温6h，I，200°C以下可开炉门。
[0026]有益效果
本发明熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法采用陶瓷烧结法，预先按熔模精铸陶瓷型壳的工艺要求，设计出有足够强度，光洁度好，适宜的导热性、良好的热稳定性，能满足金属液冲刷的表面硬度的陶瓷浇口杯，制品经检验测试，各项性能指标合格，满足熔模精铸型壳的各项指标要求。解决了现有陶瓷铸型表面不清洁，强度不高，易裂纹等诸多缺陷和严重影响铸件的成型问题，使漏钢、冲砂、夹杂大量减少，从而使合金和铸件的合格率提高10%以上。
[0027]具体实施例及实施方式陶瓷注塑成形的陶瓷浆配制
1、材料:增塑剂应符合Q02 /QH203-01-1209,陶瓷粉为刚玉粉，应符合01/QF-1201，二氧化钛，油酸应符合化学纯标准。
[0028]2、陶瓷粉配制
陶瓷粉配比:刚玉粉92% (其中150#为25%, 240#为40%, W20#为17%, W14#为10%),α 一氧化招为7%, 二氧化钛为1%。
3陶瓷粉质量计算
刚玉粉 36.8 kg (其中 150#10 kg,240#16 kg, ff20#6.8 kg, ffl4#4 kg), α 一氧化铝 2.8kg，二氧化钛 0.4 kg。
[0029]陶瓷粉的搅拌:称取各组分加入混拌机内，盖紧并送电搅拌120 min后放入干净瓷盘中。
陶瓷粉烘烤:将混拌好的陶瓷粉装入干净瓷盘中，厚度不超过100 mm，定温120°C，烘干2小时后备用。
[0030]陶瓷浆的配制:
称取增塑剂:增塑剂与陶瓷粉的比为14:100，40 kg陶瓷粉加5.6 kg增塑剂。
[0031]将5.6 kg增塑剂放入干净的搅拌机，转速30转/min，在搅拌中加入陶瓷粉，随后加入陶瓷粉，油酸重量的0.5%，并继续搅拌72小时。
[0032]真空除气，开启真空除气装置，除气30min后，搅拌停止，将其陶瓷浆放入干净盘中自然冷却至凝固点，用不锈钢刀划线50X50 mm方块待用。
[0033]注塑成形工艺参数
注射压力0.4?0.6MPa (兆帕)
陶瓷浆注射温度75±5°C 保温时间30±5S 环境温度24±5°C
注塑时间到，退出喷嘴，提升消除合模力，取出模具，松开锁紧装置，取出成形浇口杯，检查有无缺陷，成品放入清洁瓷盘中，废品回收再生。
[0034]湿型陶瓷浇口杯修整，压制湿型陶瓷浇口杯在24±5°C，室温下时效2小时，进行毛边修整。
[0035]检验:对压制成形陶瓷浇口杯100%目捡，对裂纹、缺陷、气泡缺陷产品报废，对凸起、毛刺可进行打磨修整。
[0036]造型:
砂箱准备:沙箱材质为高铝质耐火材料，耐火度> 1600°C的烧钵。
[0037]氧化铝准备:氧化铝作填充材料，要求有高热导率、高分散性、经高于烧结浇口杯的使用温度100°C以上煅烧。
[0038]将烧钵清理干净，加入氧化铝厚度15?20 mm,将备好的浇口杯放入，并排放2个，一个口向下，一个向上，再加20 mm氧化铝，再放一层浇口杯，直至放满，最后留有15?20 mm的空间，用氧化招復盖并稍加震动。
[0039]入炉:将造型后的烧钵装入炉中，间距15?20 mm，可装2层，共28钵。
[0040]烧结:按以下温度烧结，21小时停电随炉冷却。
[0041]室温，i200°C，保温 2h，i 400°C，保温 2h，i 600°C，2h，i 900°C，2h，? 1320。。，保温6h，I，200°C以下可开炉门。
【权利要求】
1.一种熔模铸造用陶瓷浇口杯的制造方法，其特征在于: 增塑剂配制 ⑴材料:58?62°C的半精炼石蜡，工业蜂蜡，聚乙二醇； ⑵配料: 配方:半精炼石蜡90%，以熔炉容量为40 kg计算，半精炼石蜡36 kg，蜂蜡2.8 kg，聚乙二醇 1.2 kg ； 陶瓷注塑成形的陶瓷浆配制 ⑴陶瓷粉配制: 陶瓷粉配比:刚玉粉92%，α 一氧化铝为7%，二氧化钛为1% ； ⑵陶瓷粉质量计算: 刚玉粉36.8 kg, α 一氧化铝2.8 kg，二氧化钛0.4 kg ； ⑶陶瓷浆的配制:称取增塑剂:增塑剂与陶瓷粉的比为14:100，40 kg陶瓷粉加5.6 kg增塑剂。 将5.6 kg增塑剂放入干净的搅拌机，转速30转/min，在搅拌中加入陶瓷粉，随后加入陶瓷粉，油酸重量的0.5%，并继续搅拌72小时； 注塑成形 造型: 砂箱准备:沙箱材质为高铝质耐火材料，耐火度> 1600°C的烧钵； 氧化铝准备:氧化铝作填充材料，要求有高热导率、高分散性、经高于烧结浇口杯的使用温度100°C以上煅烧； 入炉:将造型后的烧钵装入炉中，间距15?20 mm，可装2层，共28钵； 烧结:按以下温度烧结，21小时停电随炉冷却； 室温，丨 200°C，保温 2h，丨 400°C，保温 2h，丨 600°C，2h，丨 900°C，2h，丨 1320°C，保温6h，丨，200°C以下可开炉门。
【文档编号】B22C1/20GK104209465SQ201310204113
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年5月29日 优先权日:2013年5月29日
【发明者】钟行佳, 韦明华 申请人:贵阳市新航铸造材料科技开发有限公司