[发明专利]一种含有石墨砂的型壳，及其制备方法

说明书

本发明属于熔模铸造技术领域，尤其涉及一种含有石墨砂的型壳，及其制备方法。本发明通过在面层材料和背层材料中分别添加不同粒径、比重的两种规格的石墨砂的方式，保证新配方制成的型壳具有较大的结构强度、较强的脱壳性能。此外，两种不同粒径的石墨砂，具有同一个粒径临界值，因此采用旋转式筛网箱体，可以减少一次筛网拆装操作，而旋转式筛网箱体的结构包括安装架单元、限位块、筒状箱体单元、圆形筛网框以及插接柱单元，保证同一个筛网在旋转前后可以分别作为粒径下限和粒径上限的筛分部位。

技术领域

本发明属于熔模铸造技术领域，尤其涉及一种含有石墨砂的型壳，及其制备方法。

背景技术

熔模铸造，其步骤一般为蜡模制作、泥壳成型、蜡模熔化，以及最后的熔融金属浇注这四步，而特定组分的耐火材料在蜡模表面先粘结，然后熔化掉内部的蜡模，获得的这个空腔，就是所谓的型壳。

型壳的材料主要包括两类，一是耐火砂料，二是粘结剂，前者可以是锆英砂、莫来砂等，而后者可以是硅溶胶或水玻璃等，最后通过面层、背层上各自特定的涂挂和撒砂工艺，获得一个泥壳，即加热前的型壳。

但是，现有型壳材料的组成配方，在应对叶轮等薄壁产品的铸造作业时，由于型壳材料自身强度的不足，以及脱壳性能较差的缺陷，最终会导致两个意外情况的出现：第一、型壳在焙烧时发生塌陷变形，变形较小则会降低铸造产品的壁厚，变形较大则会直接堵住型壳的通道，整个型壳也就直接报废了；第二、熔融金属浇注并成型后，型壳需要清除取下，此时就会发生相对大面积的型壳残留问题，降低整个生产效率，以及影响铸造产品的表面平整度。

因此综上所述，现在急需对型壳材料的组成进行改进，以保证制作的型壳至少具有强度较大、脱壳容易的优点。

另一方面，无论是锆英砂、莫来砂，还是改进配方时新添加的其他砂料，其在用于型壳材料时，最先要考虑的就是其粒径大小。

如果砂料的粒径过小，则会使得型壳的密度过大，导热、散热性较差，在型壳焙烧时容易出现冷、热裂纹，焙烧时间也会延长，而如果砂料的粒径过大，则会使得型壳内部留出过多的孔隙，型壳过轻，大大降低型壳的结构强度。

而且更重要的是，不同粒径要求的砂料之间，可能存在前者粒径最大值对应的筛网，即上网，就是后者粒径最小值对应的筛网，即下网，此时只需将该筛网换位，再配合一张新的最大值对应的筛网，即新的上网，就可以进行第二次筛分操作，即相对较大粒径的筛分操作。

但是现有的筛网筛分装置，想要快速拆装、更换筛网位置，则是十分麻烦的。因此综上所述，现在急需一种筛网位置方便切换使用的结构改良型筛分装置。

专利公开号为CN109128037A，公开日为2019.01.04的中国发明专利公开了一种添加氧化锆纤维和石墨粉体复合改性的陶瓷型壳及其制备方法，通过调节工艺参数来保证面层复制蜡模表面及过渡层良好衔接作用，添加氧化锆纤维和石墨粉体到背层中提升型壳强度和散热性，通过挂浆、撒砂、干燥并重复数次后脱蜡和烧结制成型壳。

但是该发明专利中的型壳砂料配方，缺少对砂料的必要粒径要求，最终可能导致型壳密度过大、焙烧所需时间过长的有害问题。

专利公告号为CN212397989U，公告日为2021.01.26的的中国实用新型专利公开了一种砂型铸造专用筛分装置，包括机架，所述机架的左右两侧均开设有限位槽，所述限位槽的内部固定安装有安装板，所述机架的内部设有筛筒，所述筛筒的左右两侧均固定安装有连接轴。该砂型铸造专用筛分装置，通过在筛筒的左右两端固定安装有连接轴，并在连接轴的外侧面固定套接有半齿轮。

但是该实用新型专利中的筛分装置，其筛分孔径的大小调节操作难度较大，直接拆装、更换不同规格的筛筒则是更加麻烦。

发明内容