[发明专利]改性陶瓷壳型及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及铸造技术中特种铸造技术领域，具体地说是一种改性陶瓷壳型及其制作方法，适应于表面光洁度精度要求高、形状复杂并呈曲面及不易机械加工的铜合金等艺术铸件及特种铸件的制备。

背景技术

由于铜合金等艺术铸件及特种铸件的特殊性能，传统铸件铸造工艺中常用水玻璃砂、树脂砂制造铸型，该方法虽操作简单、成本较低，但不能满足对表面光洁度、精度要求高、且形状复杂并呈曲面、不易机械加工的铜合金等艺术铸件及特种铸件的制造。

陶瓷型历史悠久，制作方法多种。例如，浆料充填法，成本很高、操作不便、适应较窄。浆料涂覆，效果较好，但操作技术难度较高，操作稍有不慎，陶瓷表面粉化、裂纹、脱层，铸件粘砂、夹砂时有发生，使得铸件后期处理难度大。

发明内容

一方面，本发明提供了一种改性陶瓷壳型，由以下重量百分比的原料组成：75--85％骨料、15--25％粘结剂，

其中：骨料由70--90％锆英粉、9--29％锆英砂、0.05--0.1％氧化镁粉、0.5-1.5％氧化铁粉、0.05--0.1％碳化纤维组成；

粘结剂由55--65％硅溶胶、15--25％正硅酸乙酯、15--25％无水酒精、0.15--0.3％酸化水组成。

第二方面，本发明提供了第一方面所述一种改性陶瓷壳型的制作方法，其具体步骤如下：

(1)、将骨料中的各组成原料按照配比称重，倒入一容器中混匀待用；

(2)、将粘接剂中的各组成原料按照配比称重；先取无水酒精、酸化水倒入另一容器中搅拌2～3min后，再依次加入正硅酸乙酯搅拌3～5min、加入1/2的硅溶胶搅拌3～5min后，再加入1/2的硅溶胶搅拌均匀待用；

(3)、选取步骤(1)制备的骨料与步骤(2)制备的粘接剂混匀，即陶瓷壳型浆料配制完成，待用；

(4)、将步骤(3)制备的陶瓷壳型浆料装入压力罐中，喷涂至模型上，然后用毛刷清除堆积、填补遗漏，使模型上的浆料无堆积、无流淌，且层厚为1～1.5mm，喷涂压力为0.6～0.8mpa；

(5)、撒一层100--140目的锆英砂至步骤(4)喷涂的浆料上，将浆料覆盖即可，再在温度为0～38℃条件下，自然固化12～4h，且固化后将浆料上的浮砂清除；

(6)、重复步骤(4)、(5)，但选用40--70目的莫来石砂撒在喷涂的浆料上；

(7)、重复步骤(6)，但选用20--40目的莫来石砂撒在喷涂的浆料上；

(8)、采用水玻璃砂充填背衬砂，待水玻璃砂硬化后，开箱、取模，焙烧陶瓷壳型后保温至80～120℃待浇注铸件。

优选地，步骤(5)中，莫来石砂代替锆英砂。

本发明一种改性陶瓷壳型及其制作方法，其优点是：骨料中碳化纤维的添加，使得后期焙烧的陶瓷壳型，形成密集穿透微孔，增强透气性，消除应力集中，降低蒸汽压对陶瓷壳型的冲击，防止裂纹、脱层产生，避免铸件夹砂；氧化铁粉的添加，改善陶瓷溃散性，铸件易于清理；再者，采用喷涂法，将混匀的陶瓷浆料喷涂至模型上，使陶瓷壳型表面致密性好，且防止金属渗透砂中，避免铸件粘砂，从而获得优良铸件。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明

实施例一：

一、改性陶瓷壳型原材料的选取：

选取75％骨料，25％粘结剂，其中：

骨料由90％锆英粉、9％锆英砂、0.05％氧化镁粉、0.9％氧化铁粉、0.05％碳化纤维组成；

粘结剂由65％硅溶胶、19.85％正硅酸乙酯、15％无水酒精、0.15％酸化水组成；

二、一种改性陶瓷壳型的制作方法，其具体步骤如下：

(1)、将步骤一选取的骨料中的各组成原料倒入一容器中混匀待用；

(2)、将步骤一选取的无水酒精、酸化水依次倒入另一容器中搅拌3min后，再依次加入正硅酸乙酯搅拌5min、加入1/2的硅溶胶搅拌5min，观察溶液清亮后，再加入1/2的硅溶胶搅拌均匀待用；

(3)、选取步骤(1)制备的骨料与步骤(2)制备的粘接剂，混匀，即陶瓷壳型浆料配制完成，待用；

(4)、将步骤(3)制备的陶瓷壳型浆料装入压力罐中，喷涂至模型上，然后用毛刷清除堆积、填补遗漏，使模型上的浆料无堆积、无流淌，且层厚为1.5mm，喷涂压力为0.8mpa；

(5)、撒一层100--140目的锆英砂至步骤(4)喷涂的浆料上，将浆料覆盖即可，再在温度为38℃条件下，自然固化4h，且固化后将浆料上的浮砂清除；