[發(fā)明專利]液態(tài)澆鑄快速固化成型耐高溫陶土及其制備和制模工藝

有效

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• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101805159A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 蘇益仁
• 申請（專利權）人: 蘇益仁
• 主分類號: C04B28/00
• 分類號: C04B28/00;B28B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種液態(tài)澆鑄快速固化成型耐高溫陶土及其制備和制模工 藝。

背景技術

在生產(chǎn)每只胎體金剛石鉆井鉆頭的工藝過程中，加工三維復雜形狀的陰 模是困難和費時的，但又是不可缺少的一道工序。往往需要五軸數(shù)控銑床或 專用工裝夾具加工，這大大提高了制造成本，延長了生產(chǎn)周期。因此，制模 工序成為制約胎體金剛石鉆頭規(guī)模生產(chǎn)的瓶頸。隨著石油天然氣鉆采工業(yè)的 飛速發(fā)展，對耐用、高效、多品種、個性化的胎體金剛石鉆頭需求量越來越 大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術的不足與缺陷，提供一種液態(tài)澆鑄快速 固化成型耐高溫陶土，該陶土在液態(tài)澆鑄過程中能快速成型，用此陶土配合 橡膠原模可快速制成用于粉末燒結或精鑄的直接生產(chǎn)陰模；且該陶土能耐 1200℃的高溫，冷卻后具有良好的潰散性，便于脫模清理。

本發(fā)明的另一目的還在于提供一種液態(tài)澆鑄快速固化成型耐高溫陶土的 制備工藝和制模工藝。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：液態(tài)澆鑄快速固化成型耐高溫陶 土，主要由氧化鈣、石英砂、微晶粉、鋰基膨潤土、有機物組成，按重量百 分比計，氧化鈣占7.0％～13.0％，石英砂占60.0％～70.0％，微晶粉占12.0 ％～14.0％，鋰基膨潤土占1.0％～2.0％，有機物占9.0％～15.0％。

按重量百分比計，上述石英砂中二氧化硅的含量≥98％；微晶粉包括鋯 英粉、鋁礬土粉和氧化鈦，鋯英粉占陶土總量的5.0％，鋁礬土粉占陶土總量 的5.0％，氧化鈦占陶土總量的3.0％；有機物包括硅油和α-淀粉，硅油占 陶土總量的4.0％～7.0％，α-淀粉占陶土總量的5.0％～8.0％。

一種上述液態(tài)澆鑄快速固化成型耐高溫陶土的制備工藝，其特征在于， 包括以下步驟：

(a)按照上述質(zhì)量百分比稱取制備材料，并分別破碎、磨粉、篩分；

(b)將氧化鈣、石英砂、微晶粉、鋰基膨潤土進行混合均勻；

(c)將有機物與(b)步驟的混合料進行攪拌混合；

(d)進行烘燒，然后粉碎和篩分；

(e)封裝，打包待用。

上述步驟(a)結束后，進行活化處理后再進行步驟(b)；

上述步驟(d)結束后，進行取樣檢驗合格后再進行步驟(e)。

一種上述液態(tài)澆鑄快速固化成型耐高溫陶土的制模工藝，其特征在于， 包括以下步驟：

(i)稱取適量的陶土粉，按20.0％～25.0％的加水量進行加水，攪拌 使得陶土粉與水混合均勻呈漿糊狀；

(ii)將陶土漿料倒入裝好橡膠原型的模具中，待陶土漿料填充滿模具 后，進行靜置處理；

(iii)陶土漿料固化成型后，將橡膠原型取出，然后對組合陰模進行烘 干處理。

上述步驟(i)結束后，將陶土漿料放入專用器具中進行脫氣處理，首 先將陶土漿料裝入日常生活中最常用的塑料桶，然后將其放入專用真空泵中， 靠真空泵進行脫氣處理1分鐘左右。

上述步驟(iii)中組合模具的烘干溫度為100℃以下，烘干時間為1小 時左右，其原因是：在制造陶土模具時，隨著陶土模具失水變干，其強度將 下降，從而烘干溫度應控制在100℃以下，烘干時間控制在1小時左右。

經(jīng)過上述工序制作的生產(chǎn)用陰模，可根據(jù)各自的工藝特點，設計為石墨 陶土組合陰模、鋼陶土組合陰模或其他耐火材料與陶土的組合陰模。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明涉及的陶土在液態(tài)澆鑄過程中能快速成型，用此陶土配合橡 膠原型可快速制成用于粉末燒結或精鑄的直接生產(chǎn)陰模；

(2)本發(fā)明涉及的陶土可耐1200℃的高溫，可用于此溫度以下的粉末 燒結或有色金屬精鑄，燒結冷卻后，陶土有良好的潰散性，便于脫模清理。

(3)本發(fā)明涉及的陶土是取代逐只銑削加工模具型腔工藝的極佳工藝成 型材料，用此陶土配合橡膠原型可不斷鑄出生產(chǎn)鉆頭的成型燒結模具，省去 了逐只銑模的瓶頸工藝，大大提高了生產(chǎn)鉆頭體的速度，省工省料，將逐一 單只制造鉆頭成型模具的工藝推進到快速小批量生產(chǎn)鉆頭成型模具的新水 平。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發(fā)明作進一步地的詳細說明，但本發(fā)明的實施方 式不限于此。

實施例1：