[發(fā)明專利]陶殼快速干燥方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210109896.8
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN103372631B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡欲期
• 申請（專利權(quán)）人: 蔡欲期
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C9/12;B22C9/14
• 代理公司: 北京立成智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11310
• 代理人: 張江涵

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，及該方法專用的裝置。

背景技術(shù)

精密鑄造是相對于傳統(tǒng)鑄造工藝而言的一種鑄造方法，它能夠獲得相對準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，對所述陶殼進行脫蠟處理(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，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谋砻妫瞥伤枰穸鹊奶諝ぁＲ虼耍諝ぴ诮Y(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)生強度的，因此，在水溶性硅溶膠制殼過程中，一個重要的工藝步驟即是對陶殼各層進行干燥。

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，但是花費時間過長。對于普通6～8層的陶殼來說，每層大約需要8～24小時的時間進行干燥，整個陶殼大約需要一周的時間才能完成制作，耗費時間長，降低了生產(chǎn)效率。

為了實現(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：利用強力鼓風機進行除濕，使陶殼在2～12米/秒的風速下快速干燥，同時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，對于6層的陶殼6小時內(nèi)即可完成干燥，但是，當鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜有孔洞時，鼓風時會有迎風面與背風面的區(qū)別，孔內(nèi)速度遠小于一般表面，因此，會造成過度干燥與干燥不足同時存在，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力吸濕材料中，利用毛細現(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，必需將陶殼表面吸附的吸濕材料完全去除后才可進行下一步浸漿，并且當鑄件結(jié)構(gòu)復(fù)雜有孔洞時，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，不能既保證陶殼的質(zhì)量，又實現(xiàn)陶殼的快速干燥。

為了使陶殼干燥速度加快，且干燥均勻，且獲得強度和透氣性性能的結(jié)合性能較為平衡的陶殼，出現(xiàn)了新的干燥方法，具體見中國專利200910172987.4：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)定時間內(nèi)對所述密封腔體中的部分氣體進行降溫，使所述密封腔體中的濕氣冷凝；C：對所述密封腔體進行真空放氣，使所述密封腔體變回常壓狀態(tài)；循環(huán)執(zhí)行步驟B、C多次；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。對每層殼體采用不同的真空度進行抽真空干燥以達到不同的效果：當對所述陶殼的面層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為650～550毫米水銀柱，干燥所述陶殼的面層需要8-18分鐘；當對所述陶殼的過渡層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為530～430毫米水銀柱，干燥所述陶殼的過渡層需要20-40分鐘；當對所述陶殼的支撐層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為430～330毫米水銀柱，在該真空度下保持一定時間，干燥所述陶殼的支撐層需要40-60分鐘，制得的陶殼的支撐層呈海綿狀疏松結(jié)構(gòu)；當對所述陶殼的封閉層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為430～330毫米水銀柱，干燥所述陶殼的封閉層需要40-60分鐘。

這種技術(shù)方案所使用的設(shè)備如圖1、圖2-1、圖3-1所示：

密封腔體1，用于放置待干燥的陶殼，密封腔體1包括腔體本體11，腔體本體11上設(shè)置有封閉門12和進氣口(圖中未示出)；

加熱裝置3，用于控制陶殼處于恒溫狀態(tài)；

抽真空裝置4，與密封腔體1相連接，用于對密封腔體1抽真空；

降溫冷凝裝置2，用于對密封腔體1中的部分氣體進行降溫，使密封腔體1中的濕氣冷凝。