一種陶瓷型芯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種陶瓷型芯的制作方法，包括以下步驟：1）制作陶瓷型芯胚體；2）對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行預(yù)處理，具體的：將待處理的填料加入盛有去離子水的非金屬料桶中，不斷攪拌粉料與去離子水混合而成的漿料；持續(xù)滴入分析純鹽酸，將漿料的pH值調(diào)節(jié)至4-6，當(dāng)pH值在5min內(nèi)變化≤0.2時(shí)、停止加入分析純鹽酸，繼續(xù)攪拌漿料10-60min后，靜置沉降4-12h；傾倒上層溶液，并將沉降粉料使用去離子水清洗1-3次，使其至pH值為6-8；將最后沉底的粉料在100-140℃烘干，然后經(jīng)1200-1500℃焙燒4-6h，再經(jīng)粉碎過篩；3）造型焙燒；4）強(qiáng)化修整。本發(fā)明方法簡單經(jīng)濟(jì)、耗時(shí)短，在節(jié)約人力、消除能耗的同時(shí)極大提高了陶瓷型芯生產(chǎn)效率，提升了陶瓷型芯質(zhì)量。
【專利說明】一種陶瓷型芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陶瓷型芯的制作方法，具體是對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行簡單預(yù)處理，省去多次帶芯焙燒填料步驟，處理后的填料焙燒出的陶瓷型芯表面光潔，無鼓包，掉皮，裂紋等缺陷。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷型芯是燃?xì)廨啓C(jī)葉片、航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片和其他精密金屬部件精鑄時(shí)形成復(fù)雜內(nèi)腔的關(guān)鍵轉(zhuǎn)接件，決定著鑄件的內(nèi)腔形狀與精度。為了滿足精鑄的要求，陶瓷型芯一般需要具備以下幾個(gè)條件?高耐 火度；?熱膨脹率低、尺寸穩(wěn)定足夠的高溫強(qiáng)度和低溫強(qiáng)度，?化學(xué)穩(wěn)定性好；?易脫除。為此，國內(nèi)外陶瓷型芯的制作方法主要以石英玻璃、電熔剛玉、鋯英石、氧化鎂等為基體材料，加入一定量的礦化劑和增塑劑燒結(jié)而成。礦化劑的作用是促進(jìn)燒結(jié)，主要有氧化鋯、氧化鎂、氧化鋁等；增塑劑的作用是促進(jìn)成型，主要有石蠟、蜂蠟、聚乙烯、EVA等。
[0003]陶瓷型芯的制作方法一般包括以下步驟:Φ粉料混合；@制備漿料；0)壓制成型；
③造型焙燒；Θ強(qiáng)化修整。其中，造型焙燒是將壓制成型的陶瓷型芯胚體埋入裝有填料的匣缽中進(jìn)行高溫焙燒。填料的作用一是吸收焙燒過程中熔化的增塑劑，二是維持失去增塑劑后的陶瓷型芯骨架強(qiáng)度，防止其變形損壞。因此，填料的好壞極大地影響著陶瓷型芯燒結(jié)成品率，填料的性質(zhì)及使用工藝是國內(nèi)外陶芯廠家嚴(yán)格保密的內(nèi)容之一。填料成分、雜質(zhì)含量、粒度分布等是決定填料質(zhì)量的重要參數(shù)，好填料的體現(xiàn)是焙燒后的陶瓷型芯表面光滑無裂紋、無變形、無漲裂、無鼓包；同時(shí)，填料焙燒后易潰散、不結(jié)塊，陶瓷型芯易取出。國內(nèi)外常用的填料主要有高溫氧化鋁、高嶺土等，高溫氧化鋁由于具有收縮率小、不易產(chǎn)生相變、不易燒結(jié)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。
[0004]國外填料質(zhì)量較好，但價(jià)格高于國內(nèi)十倍有余，國產(chǎn)填料受工藝限制，均存在雜質(zhì)含量高，粒度分布不均一，微細(xì)粉過多等缺點(diǎn)，用于型芯焙燒時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)黏砂、漲裂、鼓包等缺陷。目前，解決這一問題主要方法為:在造型焙燒過程中，要先利用廢舊的陶瓷型芯埋入填料中進(jìn)行焙燒，反應(yīng)吸收掉填料中所含氧化鈉、氧化鉀等雜質(zhì)和部分微細(xì)粉；然后再把使用過的陶瓷型芯取出，將填料反復(fù)多次進(jìn)行上述處理，直到填料中的有害雜質(zhì)和微細(xì)粉含量降低到合格范圍。最后，將經(jīng)如此繁雜程序處理后的填料裝入匣缽，將陶瓷型芯胚體埋入填料中，震實(shí)，焙燒。這一方法的缺陷在于效率低下、工作量大、耗能高，一批料需要經(jīng)過五六次重復(fù)焙燒才能具有較好的焙燒效果；而且每次帶芯焙燒時(shí)，都需要使用若干個(gè)的廢舊陶芯，投入大量的人力、物力和財(cái)力。同時(shí)，焙燒會(huì)使填料粒度減小，降低填料使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:提供一種陶瓷型芯的制作方法，對(duì)填料進(jìn)行簡單預(yù)處理，一步去除填料中影響陶瓷型芯質(zhì)量的有害雜質(zhì)和微細(xì)粉，節(jié)約人力、物力和能源，提升陶瓷型芯焙燒質(zhì)量。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種陶瓷型芯的制作方法，包括以下步驟:
(1)制作陶瓷型芯胚體；
(2)對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行預(yù)處理，具體的步驟為:
1?1將待處理的填料加入盛有去離子水的非金屬料桶中，加入過程中、不斷攪拌粉料與去離子水混合而成的漿料，粉料加完后、繼續(xù)攪拌漿料5-20 min ；
O繼續(xù)攪拌衆(zhòng)料、持續(xù)滴入分析純鹽酸，將衆(zhòng)料的pH值調(diào)節(jié)至4-6,當(dāng)pH值在5min內(nèi)變化< 0.2時(shí)、停止加入分析純鹽酸，繼續(xù)攪拌漿料10-60 min后，靜置沉降4_12h ；
③傾倒上層溶液，并將沉降粉料使用去離子水清洗1-3次，使其至pH值為6-8；
④將最后沉底的粉料在100-14(TC烘干，然后經(jīng)1200-150(TC焙燒4_6h，再經(jīng)粉碎過篩、得到處理后的陶瓷型芯造型用填料；
(3)將步驟(2)得到的處理后的填料裝入匣缽，再將步驟(1)得到的陶瓷型芯胚體按一定間隙和方位埋入填料中，利用振動(dòng) 機(jī)震實(shí)，放入焙燒爐中焙燒。
[0007](4)爐體焙燒完畢，冷卻至室溫后，小心取出匣缽中陶瓷型芯，進(jìn)行強(qiáng)化和修整處理。
[0008]所述填料是高溫氧化鋁填料。
[0009]所述漿料攪拌時(shí)，確保粉料懸浮在去離子水中、避免粉料沉底。
[0010]所述步驟③中，每次清洗沉降粉料時(shí)，將去離子水與沉降粉料混合并攪拌10-60min,靜置4_12h后,傾倒上層溶液即可。
[0011]本發(fā)明所產(chǎn)生的有益效果是:
為解決現(xiàn)有的陶瓷型芯焙燒后易出現(xiàn)粘砂、漲裂、鼓包等缺陷，以及帶芯多次焙燒處理填料方式耗時(shí)長，耗能高，效率低等問題。本發(fā)明提供一種陶瓷型芯的制作方法，利用酸洗方式通過控制PH和沉降時(shí)間同時(shí)有效去除陶瓷型芯造型用填料中的有害雜質(zhì)和微細(xì)粉，焙燒出的陶瓷型芯易取出、表面光滑無缺陷，填料無燒結(jié)、易潰散，焙燒效果優(yōu)于國外高嶺土等填料。該方法簡單經(jīng)濟(jì)、耗時(shí)短，在節(jié)約人力、消除能耗的同時(shí)極大提高了陶瓷型芯生產(chǎn)效率，提升了陶瓷型芯質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0012]本發(fā)明是一種陶瓷型芯的制作方法，包括以下步驟:
(1)制作陶瓷型芯胚體；
(2)對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行預(yù)處理，具體的步驟為:
Φ將待處理的填料加入盛有去離子水的非金屬料桶中，加入過程中、不斷攪拌粉料與去離子水混合而成的漿料，粉料加完后、繼續(xù)攪拌漿料5-20 min ；
②繼續(xù)攪拌漿料、持續(xù)滴入分析純鹽酸，將漿料的pH值調(diào)節(jié)至4-6，當(dāng)pH值在5min內(nèi)變化< 0.2時(shí)、停止加入分析純鹽酸，繼續(xù)攪拌漿料10-60 min后，靜置沉降4_12h ；
' )傾倒上層溶液，并將沉降粉料使用去離子水清洗1-3次，使其至pH值為6-8 ;具體的:每次清洗沉降粉料時(shí)，將去離子水與沉降粉料混合并攪拌10-60min，靜置4_12h后，傾倒上層溶液即可。
[0013]t將最后沉底的粉料在100_14(TC烘干，然后經(jīng)1200-15001:焙燒4-611，再經(jīng)粉碎過篩、得到處理后的陶瓷型芯造型用填料；
(3)將步驟(2)得到的處理后的填料裝入匣缽，再將步驟(1)得到的陶瓷型芯胚體按一定間隙和方位埋入填料中，利用振動(dòng)機(jī)震實(shí)，放入焙燒爐中焙燒。
[0014](4)爐體焙燒完畢，冷卻至室溫后，小心取出匣缽中陶瓷型芯，進(jìn)行強(qiáng)化和修整處理。
[0015]上述所有的攪拌漿料過程中，應(yīng)確保粉料懸浮在去離子水中、避免粉料沉底。
[0016]本【具體實(shí)施方式】中，陶瓷型芯造型用填料是高溫氧化鋁填料，也可以是其他的陶瓷型芯造型用填料，如高嶺土等。
[0017]實(shí)施例一
如下是對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行處理的第一種方法:
1.將40 kg高溫氧化鋁在攪拌狀態(tài)下加入到盛有3倍體積去離子水的非金屬料桶中，持續(xù)攪拌5min，避免粉料沉底。
[0018]2.攪拌狀態(tài)下，不斷滴入濃鹽酸，將漿料pH調(diào)節(jié)至6.0，pH應(yīng)在5min內(nèi)變化^ 0.2,繼續(xù)攪拌IOmin,靜置4h。
[0019]3.倒掉上層溶液，加入等量去離`子水，混勻，攪拌lOmin，靜置4h，測定上層溶液pH,若pH在6-8之間，則傾倒上層溶液，剩余粉料進(jìn)行下一步處理，否則重復(fù)此步驟至上層溶液pH至6-8。
[0020]4.將粉料放入烘箱，100°C烘干，再經(jīng)150(TC焙燒4h，粉碎，再經(jīng)旋振篩過篩即可使用。
[0021]實(shí)施例二
如下是對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行處理的第二種方法:
1.將40 kg高溫氧化鋁在攪拌狀態(tài)下加入到盛有3倍體積去離子水的非金屬料桶中，持續(xù)攪拌lOmin，避免粉料沉底。
[0022]2.攪拌狀態(tài)下，不斷滴入濃鹽酸，將漿料pH調(diào)節(jié)至5.0，pH應(yīng)在5min內(nèi)變化^ 0.2,繼續(xù)攪拌30min,靜置8h。
[0023]3.倒掉上層溶液，加入等量去離子水，混勻，攪拌30min，靜置8h，測定上層溶液pH，若pH在6-8之間，則傾倒上層溶液，剩余粉料進(jìn)行下一步處理，否則重復(fù)此步驟至上層溶液pH至6-8。
[0024]4.將粉料放入烘箱，120°C烘干，再經(jīng)1400°C焙燒5h，粉碎，再經(jīng)旋振篩過篩即可使用。
[0025]實(shí)施例三
如下是對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行處理的第三種方法:
1.將40 kg高溫氧化鋁在攪拌狀態(tài)下加入到盛有3倍體積去離子水的非金屬料桶中，持續(xù)攪拌20min，避免粉料沉底。
[0026]2.攪拌狀態(tài)下，不斷滴入濃鹽酸，將漿料pH調(diào)節(jié)至4.0，pH應(yīng)在5min內(nèi)變化^ 0.2,繼續(xù)攪拌60min,靜置12h。[0027]3.倒掉上層溶液，加入等量去離子水，混勻，攪拌60min，靜置12h，測定上層溶液pH,若pH在6-8之間，則傾倒上層溶液，剩余粉料進(jìn)行下一步處理，否則重復(fù)此步驟至上層溶液pH至6-8。
[0028]4.將粉料放入烘箱，140°C烘干，再經(jīng)1200°C焙燒6h，粉碎，再經(jīng)旋振篩過篩即可使用。
【權(quán)利要求】
1.一種陶瓷型芯的制作方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)制作陶瓷型芯胚體； (2)對(duì)陶瓷型芯造型用填料進(jìn)行預(yù)處理，具體的步驟為: ①將待處理的填料加入盛有去離子水的非金屬料桶中，加入過程中、不斷攪拌粉料與去離子水混合而成的漿料，粉料加完后、繼續(xù)攪拌漿料5-20 min ； ②繼續(xù)攪拌衆(zhòng)料、持續(xù)滴入分析純鹽酸，將衆(zhòng)料的pH值調(diào)節(jié)至4-6,當(dāng)pH值在5min內(nèi)變化≤0.2時(shí)、停止加入分析純鹽酸，繼續(xù)攪拌漿料10-60 min后，靜置沉降4_12h ；③傾倒上層溶液，并將沉降粉料使用去離子水清洗1-3次，使其至pH值為6-8； ④將最后沉底的粉料在100-14(TC烘干，然后經(jīng)1200-15001:焙燒4-611，再經(jīng)粉碎過篩、得到處理后的陶瓷型芯造型用填料； (3)將步驟(2)得到的處理后的填料裝入匣缽，再將步驟(1)得到的陶瓷型芯胚體按一定間隙和方位埋入填料中，利用振動(dòng)機(jī)震實(shí)，放入焙燒爐中焙燒； (4)爐體焙燒完畢，冷卻至室溫后，小心取出匣缽中陶瓷型芯，進(jìn)行強(qiáng)化和修整處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷型芯的制作方法，其特征在于，所述填料是高溫氧化鋁填料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷型芯的制作方法，其特征在于，所述漿料攪拌時(shí)，確保粉料懸浮在去離子水中、避免粉料沉底。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷型芯的制作方法，其特征在于，所述步驟ι?ι中，每次清洗沉降粉料時(shí)，將去離子水與沉降粉料混合并攪拌10-60min，靜置4-12h后傾W上層溶液即可。
【文檔編號(hào)】C04B35/66GK103553635SQ201310523764
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】何建, 伍林, 曾洪, 楊功顯 申請(qǐng)人:東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司