[发明专利]一种两段埋烧陶瓷型芯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷型芯的制造方法，确切地说是一种两段埋烧陶瓷型芯的制造方法，属于熔模精密铸造领域。

背景技术

在熔模精密铸造中，复杂狭窄的铸件内腔常规的涂料涂挂、撒砂等工序根本无法实施，必须采用预制陶瓷型芯来形成。陶瓷型芯主要用来形成复杂零件的内腔形状。陶瓷型芯是将选定的基体材料、矿化剂和增塑剂，在加热状态下搅拌配成均匀的浆料，然后在液压机上以某种方式按照所需形状和尺寸压制成型芯试样或零件生坯。与普通的陶瓷制品不同，陶瓷型芯的烧成采用埋烧的方式：即将陶瓷型芯生坯埋入盛有填料的匣钵中，然后在专用窑炉中按预定工艺埋烧而成。烧成是陶瓷型芯生产工艺中最关键的技术环节之一。陶瓷型芯坯体的埋烧可分为排蜡和烧结两个阶段。为了简化工艺流程，陶瓷型芯烧成通常采用一次烧成工艺。但是由于排蜡和烧结阶段，对填料有不同要求，如：烧成阶段对排蜡要求的温度范围是常温至600℃，目的是将陶芯坯体中增塑剂顺利排出，而对填料性能的要求粒度组成要尽量细，以获得较强吸附增塑剂的能力，不发生反应。而对烧结阶段要求的温度范围是600℃至终烧温度，为获取足够的强度和优良的高温综合性能其粒度组成适中，填料本身不发生相变或烧结，不与陶芯反应，杂质含量(特别是Na₂O含量)必须严格控制。基于排蜡和烧结对温度和填料性能的不同要求，采用一次烧成导致烧成合格率偏低。

发明内容

本发明的目的是弥补上述现有技术的不足，针对埋烧过程中排蜡和烧结阶段的特殊要求，采用两段埋烧法并且每段分别采用不同填料，并制订了相应的排蜡(排蜡温度控制在250℃以下)和终烧烧成制度，同时满足了排蜡和烧结的需要，大大提高了陶瓷型芯的烧成合格率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种两段埋烧陶瓷型芯的制造方法，该方法中所涉及的排蜡专用填料，可以采用氧化铝或氧化镁或二氧化硅；粒度要求过400目标准筛，取筛下部分作为排蜡专用填料使用。终烧专用填料，采用氧化铝，成分要求：纯度≥99％，Na₂O含量≤0.1％；粒度要求过140目和240目标准筛，取中间部分做为终烧专用填料。

其制备方法如下：将陶瓷型芯生坯埋入排蜡专用填料，然后放入烘箱或排蜡炉中排蜡，排蜡阶段最高温度为180-250℃，排蜡时间8-16小时。排蜡完毕冷却到室温后，将陶瓷型芯取出，埋入终烧专用填料中，然后在陶瓷型芯焙烧炉中快速烧结，升温速度5-10℃/min，烧结温度为1140-1300℃，制得陶瓷型芯。

本发明提供的陶瓷型芯制造方法，在排蜡过程中，由于具有填料吸附性好、排蜡温度低等特点，有效减少了鼓包、凹陷、流蜡等缺陷。同时由于在终烧阶段采用了高纯专用氧化铝填料，并严格控制填料中Na₂O的含量，大大提高了陶瓷型芯的终烧合格率和制品性能。

具体实施方式

实施例一

一种两段埋烧陶瓷型芯的制造方法，该方法中所涉及的排蜡专用填料采用氧化铝，过400目标准筛，取筛下部分作为排蜡专用填料。终烧专用填料采用高纯氧化铝粉：纯度99.7％、Na₂O含量0.04％，过140目和240目标准筛，取中间部分做为终烧专用填料。将陶瓷型芯生坯埋入排蜡专用填料，然后放入烘箱中排蜡，排蜡阶段最高温度为180℃，排蜡时间10小时。排蜡完毕冷却到室温后，将陶瓷型芯取出，埋入终烧专用填料中，然后在陶瓷型芯焙烧炉中快速烧结，升温速度5℃/min，烧结温度为1150℃，制得陶瓷型芯。

实施例二

一种两段埋烧陶瓷型芯的制造方法，该方法中所涉及的排蜡专用填料采用氧化镁，过400目标准筛，取筛下部分作为排蜡专用填料。终烧专用填料采用高纯氧化铝粉：纯度99.0％、Na₂O含量0.02％，过140目和240目标准筛，取中间部分做为终烧专用填料。将陶瓷型芯生坯埋入排蜡专用填料，然后放入烘箱中排蜡，排蜡阶段最高温度为200℃，排蜡时间14小时。排蜡完毕冷却到室温后，将陶瓷型芯取出，埋入终烧专用填料中，然后在陶瓷型芯焙烧炉中快速烧结，升温速度6℃/min，烧结温度为1200℃，制得陶瓷型芯。

实施例三

一种两段埋烧陶瓷型芯的制造方法，该方法中所涉及的排蜡专用填料采用二氧化硅，过400目标准筛，取筛下部分作为排蜡专用填料。终烧专用填料采用高纯氧化铝粉：纯度99.0％、Na₂O含量0.016％，过140目和240目标准筛，取中间部分做为终烧专用填料。将陶瓷型芯生坯埋入排蜡专用填料，然后放入低温排蜡炉中排蜡，排蜡阶段最高温度为250℃，排蜡时间16小时。排蜡完毕冷却到室温后，将陶瓷型芯取出，埋入终烧专用填料中，然后在陶瓷型芯焙烧炉中快速烧结，升温速度10℃/min，烧结温度为1300℃，制得陶瓷型芯。