[發(fā)明專利]陶殼快速干燥方法和裝置,以及陶殼

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910172987.4
• 申請(qǐng)日: 2009-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN102019361A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡欲期
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔡欲期
• 主分類號(hào): B22C9/12
• 分類號(hào): B22C9/12;B22C13/08;B22C9/04
• 代理公司: 北京連和連知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11278
• 代理人: 王光輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及精密鑄造工藝，特別涉及一種陶殼快速干燥方法和裝置，以及陶殼。

背景技術(shù)

精密鑄造是相對(duì)于傳統(tǒng)鑄造工藝而言的一種鑄造方法，它能夠獲得相對(duì)準(zhǔn)確的形狀和較高的鑄造精度。精密鑄造的工藝過程為：首先，制作蠟?zāi)＃撓災(zāi)Ｅc所需鑄造的產(chǎn)品大小形狀相一致，然后，在所制作的蠟?zāi)１砻嫘纬商諝ぃS后，對(duì)所述陶殼進(jìn)行脫蠟處理(將其內(nèi)部的蠟?zāi)Ｈ刍笕コ?，最后，向脫蠟處理后的陶殼內(nèi)澆注金屬材料，待金屬材料冷卻凝固后，破碎去除所述陶殼，得到的鑄件即為所需的產(chǎn)品。

在上述工藝過程中，陶殼的制作至關(guān)重要，它的質(zhì)量好壞決定了鑄件的優(yōu)劣。目前，陶殼制作通常采用的方法為：殼模法，具體地常采用水溶性硅溶膠制殼法，該方法在制作陶殼時(shí)，是使用耐火材料配制不同的漿料與砂，一層漿一層砂逐漸一層層的堆集在蠟?zāi)５谋砻?，制成所需要厚度的陶殼。因此，陶殼在結(jié)構(gòu)上可以分為面層、過渡層(二層)、支撐層(背層)及封閉層，其中，面層、過渡層和封閉層均只有一層，而支撐層通常具有多層。

硅溶膠是依賴脫水濃縮凝膠而產(chǎn)生強(qiáng)度的，因此，在水溶性硅溶膠制殼過程中，一個(gè)重要的工藝步驟即是對(duì)陶殼各層進(jìn)行干燥。

傳統(tǒng)的干燥方法是：將陶殼放置在恒溫恒濕室中，讓其自然晾干。該方法得到的陶殼質(zhì)量較好，但是花費(fèi)時(shí)間過長(zhǎng)。對(duì)于普通6～8層的陶殼來說，每層大約需要8～24小時(shí)的時(shí)間進(jìn)行干燥，整個(gè)陶殼大約需要一周的時(shí)間才能完成制作，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，降低了生產(chǎn)效率。

為了實(shí)現(xiàn)陶殼的快速干燥，人們研究并使用了兩種新的干燥方法：

第一種方法是：利用強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行除濕，使陶殼在2～12米/秒的風(fēng)速下快速干燥，同時(shí)控制陶殼表面溫度保持在室溫下。該方法提高了陶殼的干燥效率，對(duì)于6層的陶殼6小時(shí)內(nèi)即可完成干燥，但是，當(dāng)鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜有孔洞時(shí)，鼓風(fēng)時(shí)會(huì)有迎風(fēng)面與背風(fēng)面的區(qū)別，孔內(nèi)速度遠(yuǎn)小于一般表面，因此，會(huì)造成過度干燥與干燥不足同時(shí)存在，使陶殼干燥不均，影響了陶殼的質(zhì)量。

第二種方法是：將陶殼包裹于多孔性強(qiáng)力吸濕材料中，利用毛細(xì)現(xiàn)象，將陶殼中的水分快速吸除。該方法也能提高陶殼的干燥速度，但是此法作業(yè)時(shí)，必需將陶殼表面吸附的吸濕材料完全去除后才可進(jìn)行下一步浸漿，并且當(dāng)鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜有孔洞時(shí)，吸濕材料不易埋入，無法作業(yè)。

由上可知，現(xiàn)有技術(shù)中的陶殼干燥方法在陶殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，不能既保證陶殼的質(zhì)量，又實(shí)現(xiàn)陶殼的快速干燥。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本發(fā)明提供一種陶殼快速干燥方法和裝置，它能夠在陶殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，既保證陶殼的質(zhì)量，又實(shí)現(xiàn)陶殼的快速干燥。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種陶殼快速干燥方法，包括步驟：

a、將待干燥的陶殼放入密封腔體中；

b、在控制所述陶殼處于恒溫狀態(tài)的前提下，將所述密封腔體抽成真空狀態(tài)，并在預(yù)定時(shí)間內(nèi)對(duì)所述密封腔體中的部分氣體進(jìn)行降溫，使所述密封腔體中的濕氣冷凝；

c、對(duì)所述密封腔體進(jìn)行真空放氣，使所述密封腔體變回常壓狀態(tài)；

d、判斷所述陶殼是否干燥，如果是，則結(jié)束；如果否，則轉(zhuǎn)至步驟b。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的優(yōu)化，當(dāng)對(duì)所述陶殼的面層進(jìn)行干燥時(shí)，所述步驟b中密封腔體的真空度為650～550毫米水銀柱。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的優(yōu)化，當(dāng)對(duì)所述陶殼的過渡層進(jìn)行干燥時(shí)，所述步驟b中密封腔體的真空度為530～430毫米水銀柱。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的優(yōu)化，當(dāng)對(duì)所述陶殼的支撐層進(jìn)行干燥時(shí)，所述步驟b中密封腔體的真空度為430～330毫米水銀柱。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的優(yōu)化，當(dāng)對(duì)所述陶殼的封閉層進(jìn)行干燥時(shí)，所述步驟b中密封腔體的真空度為430～330毫米水銀柱。

一種陶殼快速干燥裝置，包括：

密封腔體，用于放置待干燥的陶殼，所述密封腔體包括腔體本體，所述腔體本體上設(shè)置有封閉門和進(jìn)氣口；

加熱裝置，用于控制所述陶殼處于恒溫狀態(tài)；

抽真空裝置，與所述密封腔體相連接，用于對(duì)所述密封腔體抽真空；

降溫冷凝裝置，用于對(duì)所述密封腔體中的部分氣體進(jìn)行降溫，使所述密封腔體中的濕氣冷凝。

作為對(duì)上述技術(shù)方案的優(yōu)化，所述降溫冷凝裝置包括壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、低壓調(diào)節(jié)閥和膨脹閥，所述壓縮機(jī)、冷凝器、低壓調(diào)節(jié)閥和膨脹閥均位于所述密封腔體的外部，所述蒸發(fā)器位于所述密封腔體的內(nèi)部，其中，

所述壓縮機(jī)的出口與所述冷凝器的入口相連；

所述冷凝器的出口經(jīng)所述膨脹閥與所述蒸發(fā)器的入口相連；

所述蒸發(fā)器的出口經(jīng)所述低壓調(diào)節(jié)閥與所述壓縮機(jī)的入口相連。