[發(fā)明專利]一種增加熔模鑄造陶瓷型殼透氣性的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410591737.5
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104399885A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發(fā)明（設計）人: 杜洪強;張澤海;鄒建波;張玲;張明俊
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B22C9/04
• 分類號: B22C9/04;B22C3/00;B22C1/02
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熔模鑄造領(lǐng)域，主要涉及一種增加熔模鑄造陶瓷型殼透氣性的方法。

背景技術(shù)

越來越多的復雜結(jié)構(gòu)件和壁厚不足1mm的薄壁零件需要使用鑄造方式成型，型殼由粉料和砂料緊密連接構(gòu)成，幾乎沒有空隙，如果在澆注時，型殼受潮，或者是合金中氣體含量過高，型殼中的氣體無法排出，就會在鑄件表面形成氣孔或冷隔等缺陷，造成鑄件報廢。

因此，有必要通過技術(shù)改進解決澆注過程中氣體無法從型殼中排出的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供了一種增加熔模鑄造陶瓷型殼透氣性的方法。該方法是通過在制作型殼過程中向涂料中添加滌綸等含碳纖維，制殼后通過焙燒消除纖維，得到帶有排氣通道的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)陶瓷型殼，既可保證型殼的強度，又可以提高型殼的透氣性，從而保證鑄件在澆注過程中合金或型殼中的氣體可以排出，消除鑄件表面由于排氣不暢造成的缺陷，保證鑄件的表面質(zhì)量，提高鑄件的合格率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種增加熔模鑄造陶瓷型殼透氣性的方法，具體操作步驟如下：

(1)制備型殼的含碳纖維涂料

向型殼的第二層即加固層的第一層的粉料和隨后各加固層粉料中加入含碳纖維，最后封漿層粉料不添加含碳纖維；即將粘結(jié)劑、加固層各層粉料和含碳纖維加入攪拌桶，攪拌速度400-500r/min，攪拌24～30小時，再加入消泡劑和潤濕劑，并用去離子水將上述混合物粘度調(diào)整到加固層各層涂料所需范圍，即得到各層加入含碳纖維的加固層涂料；

其中，所述含碳纖維為滌綸、芳綸等，加入量為加固層各層粉料質(zhì)量的0.5-3wt％，規(guī)格為直徑長度2-5mm；

所述的加固層粉料為電熔莫來石粉、電熔剛玉粉或鋁礬土等耐火材料，優(yōu)選320#電熔莫來石粉和320#電熔剛玉粉；所述粘結(jié)劑為硅溶膠、硅酸乙酯等，優(yōu)選GRJ26型硅溶膠；消泡劑為正丁醇等；潤濕劑為硬脂酸等；

所述加固層各層粉料與各層粘結(jié)劑的質(zhì)量比為3.5～4.5:1；所述消泡劑加入量為各層粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5％～1.0wt％；所述潤濕劑加入量為粘結(jié)劑質(zhì)量的0.5％～1.0wt％；

(2)制備型殼

按照常規(guī)制殼工藝在蠟模上涂制型殼的第一層即表面層的涂料，該層涂料不添加含碳纖維，并撒砂干燥后；再用步驟(1)制得的各層加固層涂料完成掛涂、撒砂、干燥的過程，最后再涂制不添加含碳纖維的封漿層涂料并干燥，得到型殼；型殼經(jīng)過脫蠟，在電爐或燃氣爐等焙燒爐中按照常規(guī)方式焙燒，并且在700℃-800℃時保溫2-3小時將含碳纖維燒掉后，再繼續(xù)升溫至終燒溫度，得到帶有排氣通道的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)陶瓷型殼。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)勢在于：

1、在制殼的涂料中添加含碳纖維，目的是在型殼中形成排氣通道。即經(jīng)過焙燒后，含碳纖維分解，形成網(wǎng)狀孔隙結(jié)構(gòu)，為澆注時型殼中少量氣體的排出提供了通道，避免了鑄件表面由于氣體排出不暢造成的氣孔、凹坑等缺陷，保證了鑄件的表面質(zhì)量，提高了鑄件的鑄造合格率。

2、加入的含碳纖維直徑為長度為2-5mm，纖維較細小，易均勻混合在涂料中，纖維不會沉淀在涂料漿的底部，并且混合過程簡單；而且在高溫焙燒后，型殼中空隙結(jié)構(gòu)細密，既可以提高型殼的透氣性又可保證型殼的強度。

3、本方法在型殼的第一層即表面層涂料中不添加含碳纖維，如果添加纖維會使型殼空隙變大，降低型殼表面光潔度，并使鑄件粘砂，造成鑄件的更多缺陷。

4、本方法特別適用于定向、單晶葉片及具有較小壁厚零件鑄造。

附圖說明

圖1為型殼示意圖。

圖2為普通型殼制殼后截面放大示意圖。

圖3為添加含碳纖維后型殼截面放大示意圖。

具體實施方式

實施例1

制作10件某小型薄壁結(jié)構(gòu)件，外廓尺寸約為60mm×100mm×250mm。

將加固層各層耐火材料粉料320#鋁礬土粉與GRJ26型硅溶膠按照質(zhì)量比4-4.5:1的比例稱取材料，連同滌綸纖維加入攪拌桶中混合，攪拌速度400-500r/min，攪拌24h，再加入占各層硅溶膠質(zhì)量0.5～1wt％的消泡劑正丁醇和占各層硅溶膠質(zhì)量0.5～1wt％的潤濕劑硬脂酸，并用去離子水將涂料粘度調(diào)整到加固層各層涂料所需范圍，得到各層加入滌綸纖維的加固層涂料，最后的封漿層涂料不加滌綸纖維；其中，滌綸纖維加入質(zhì)量為加固層各層粉料質(zhì)量的0.5～0.7wt％，纖維直徑為長度為2-5mm；