[发明专利]铝液低压铸造用高强度陶瓷保温杯制备工艺

说明书

本发明公开了一种铝液低压铸造用高强度陶瓷保温杯制备工艺，采用挤出成型工艺，具体步骤包括配料、搅拌捏合、陈腐、练泥挤出成型、干燥、烧结、机加工和涂料等步骤。本发明的保温杯制备工艺具有生产成本低、参数易控制、生产效率高等特点，通过本发明制备的陶瓷保温杯具有比重轻、保温性好、强度高等优点。

技术领域

本发明涉及冶金行业中的铸造陶瓷材料制备领域，具体地说，是铝液低压铸造用高强度陶瓷保温杯制备工艺。

背景技术

低压铸造是广泛用于汽车轮毂、纺织机械与航空航天工业等精密铝合金铸件生产的一种工艺，其主要用来铸造一些质量要求高的铝合金制品。保温杯是低压铸造系统中的重要部件，其作用是与升液管配合，将铝液通过压力引流至成型模具中。因此，保温杯在外观上要求具有较精确的尺寸，内质上要求具有良好的保温性能、好的耐高温和耐侵蚀性、良好的抗热震性及较高的产品强度，从而更好地满足低压铸造的工艺要求。现有低压铸造机上的保温杯常用硅酸铝纤维、不锈钢或其它金属合金，硅酸铝纤维材质虽然具有良好的保温性，但使用寿命短、强度低、表面易掉粉、耐冲刷性差；而不锈钢或金属合金材质的浇口套则保温性能不好、易粘铝，且易带入金属杂质。研究一种高强度、保温性好的陶瓷保温杯将大大提升现有铝液低压铸造工艺技术要求，且有助于解决减少保温杯使用过程中由于强度差造成漏铝、脱模困难，以及经常更换保温杯带来的人工成本高、对铸造设备损害大等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝液低压铸造用高强度陶瓷保温杯制备工艺，该工艺具有生产成本低、参数易控制、生产效率高等特点，通过本发明制备的陶瓷保温杯具有比重轻、保温性好、强度高等优点。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案予以实现，一种铝液低压铸造用高强度陶瓷保温杯制备工艺，采用挤出成型工艺，具体包括如下步骤：

（1）配料：按重量百分比依次称量水洗高岭土 40%~60%；煅烧高岭土 15%~30%；陶瓷纤维棉 10%~20%；氧化铝粉 5%~10%；蒙脱石粉 2%~8%，另外加入粉料重量的20%~30%无机粘结剂；

（2）搅拌捏合：将上述称量好的粉料先倒入自动搅拌机内搅拌20~35min，再加入无机粘结剂，捏合粉料至可塑性泥料；

（3）陈腐：将泥料取出，至恒温恒湿条件下陈腐12~24h；

（4）练泥挤出成型：将陈腐好的泥料放入练泥机内反复练泥2~3次，再将练好的泥料放入挤出机内挤出成型；

（5）干燥：将上述挤出好坯体放在干燥车上，经自然风干，直至坯体具有一定表面强度，其中坯体含水率需低于10%；

（6）烧结：将干燥好坯体放入电炉或煤气炉烧结，烧结温度控制在600~800℃；

（7）机加工：将烧结好的产品根据客户尺寸和形状要求进行机加工，包括内外径车削和开槽等；

（8）涂料：将机加工完成的产品进行表面和内部涂料，最终获得保温杯成品。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中水洗高岭土、煅烧高岭土、氧化铝粉均采用325目及以上粒径，陶瓷纤维棉采用硅酸铝纤维棉、高铝纤维棉和含锆纤维棉中的一种或组合。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中无机粘结剂为磷酸二氢铝或硅溶胶的其中一种。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（1）中添加珍珠岩粉，粒径为200目，加入量为1%~8%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（3）中恒温条件为20~25℃，恒湿为空气中相对湿度60%~80%。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（5）中自然风干时间为24~48h。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（6）中坯体烧成周期为12~18h。