專利名稱：氧化鎂陶瓷型芯及其注射成型制作工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷型芯材料及其制作方法，尤其是一種氧化鎂陶瓷型芯及其注射成型制作工藝，主要應用于精密鑄造領域。
背景技術：
陶瓷型芯作為形成精鑄件空心內(nèi)腔結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)接件，其作用是形成精鑄件的內(nèi)腔形狀，并與外形模及模殼共同保證精鑄件壁厚的尺寸精度。鑄件澆鑄完成后，通過機械或化學溶蝕將陶瓷型芯從鑄件中清除?，F(xiàn)在精密鑄造用陶瓷型芯多以硅基為主，硅基型芯大量用于澆鑄Ni基、Co基高溫合金，并取得了良好的效果。但當使用溫度超過1550℃時，硅基型芯的高溫穩(wěn)定性下降，易發(fā)生蠕變變形，導致鑄件的合格率很低，特別是合金中含Al、Hf和C時，在1550℃以上硅基型芯會與之發(fā)生化學反應，使鑄件內(nèi)孔產(chǎn)生大量氣孔和粘砂等缺陷。鋁基型芯雖然使用溫度較高，但是由于其基體材料的原因，普遍存在脫芯時間長，脫芯工藝復雜，脫芯設備昂貴，對環(huán)境污染嚴重，對人體有害等缺陷，限制了鋁基型芯應用于更加廣闊的領域。此外，陶瓷型芯生產(chǎn)時多采用熱壓注成型工藝，由于該工藝成型壓力小(2.7-4.0MPa)，易產(chǎn)生強度低、燒成收縮大等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種工藝簡單、成型壓力高、耐高溫的氧化鎂陶瓷型芯及其注射成型制作工藝。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是氧化鎂陶瓷型芯，其原料重量百分比為氧化鎂60-90％，氧化鋁1-20％，石蠟5-20％，蜂蠟0.25-0.5％，聚乙烯0.05-0.25％，鈦酸酯0.1-1％。
氧化鎂陶瓷型芯的注射成型制作工藝如下用氧化鎂粉做主基料，氧化鋁粉過325目標準篩，取篩下部分。然后把主基料和氧化鋁粉按下述比例混合氧化鎂60-90％，氧化鋁1-20％，鈦酸酯0.1-1％，混合后在105℃加熱2小時制成粉料備用；石蠟5-20％，蜂蠟0.25-0.5％，聚乙烯0.05-0.25％，在130℃下混合均勻，過325目標準篩制成增塑劑備用。把混料機升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時，倒出冷卻制成料錠。把上述料錠用陶瓷型芯注射成型機按以下技術參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120℃；射嘴溫度90-100℃；成形壓力4-20Mpa；注射時間2-10秒；保壓時間10-30秒；模具溫度30-40℃。生坯經(jīng)1200-1400℃高溫焙燒制得氧化鎂陶瓷型芯。
本發(fā)明適合用注射成型工藝連續(xù)生產(chǎn)復雜形狀的陶瓷型芯，制成的氧化鎂陶瓷型芯使用溫度不低于1600℃，高溫條件下不與澆注金屬反應，鑄件表面光滑，表面粗糙度不大于10μm；適合澆鑄含Al，Hf和C的合金及ZGCr17Ni2一類不銹鋼等高溫合金和合金鋼，彌補了使用硅基型芯澆鑄此類材料時，鑄件內(nèi)孔會產(chǎn)生大量氣孔和粘砂等缺陷；溶失性優(yōu)良，能很好的溶解于弱酸中，脫芯時間短，脫芯設備簡單，脫芯工藝無污染、安全可靠，降低了精密鑄造成本；澆注空心薄壁鑄件不發(fā)生熱裂；型芯尺寸精度高；有足夠的強度，在造型、搬運和裝爐時不變形、不破碎。
具體實施例方式實施例一取混合好的氧化鎂90％，氧化鋁2.2％，過325目標準篩，取篩下部分與鈦酸酯1％混合，混合后在105℃加熱2小時備用，取石蠟6.5％，蜂蠟0.25％，聚乙烯0.05％，在130℃下混合均勻，過325目標準篩制成增塑劑備用。把混料機升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時，倒出冷卻制成料錠。
實施例二取混合好的氧化鎂60％，氧化鋁20％，過325目標準篩，取篩下部分與鈦酸酯0.27％混合，混合后在105℃加熱2小時備用，取石蠟19％，蜂蠟0.5％，聚乙烯0.23％，在130℃下混合均勻，過325目標準篩制成增塑劑備用。把混料機升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時，倒出冷卻制成料錠。
實施例三取混合好的氧化鎂80％，氧化鋁8.9％，過325目標準篩，取篩下部分與鈦酸酯0.8％混合，混合后在105℃加熱2小時備用，取石蠟10％，蜂蠟0.25％，聚乙烯0.05％，在130℃下混合均勻，過325目標準篩制成增塑劑備用。把混料機升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時，倒出冷卻制成料錠。
把上述料錠用陶瓷型芯注射成型機按以下技術參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120℃，射嘴溫度90-100℃，成形壓力4-20Mpa，注射時間2-10秒，保壓時間10-30秒，模具溫度30-40℃。生坯經(jīng)1200-1400℃高溫焙燒制得氧化鎂陶瓷型芯。
權利要求
1.氧化鎂陶瓷型芯，其原料重量百分比為氧化鎂60-90％，氧化鋁1-20％，石蠟5-20％，蜂蠟0.25-0.5％，聚乙烯0.05-0.25％，鈦酸酯0.1-1％。
2.如權利要求1所述的氧化鎂陶瓷型芯，其原料重量百分比為氧化鎂90％，氧化鋁2.2％，石蠟6.5％，蜂蠟0.25％，聚乙烯0.05％，鈦酸酯1％。
3.如權利要求1所述的氧化鎂陶瓷型芯，其原料重量百分比為氧化鎂60％，氧化鋁20％，石蠟19％，蜂蠟0.5％，聚乙烯0.23％，鈦酸酯0.27％。
4.如權利要求1所述的氧化鎂陶瓷型芯，其原料重量百分比為氧化鎂80％，氧化鋁8.9％，石蠟10％，蜂蠟0.25％，聚乙烯0.05％，鈦酸酯0.8％。
5.一種制備如權利要求1或2或3或4所述的氧化鎂陶瓷型芯的注射成型制作工藝如下用氧化鎂粉做主基料，氧化鋁粉過325目標準篩，取篩下部分；然后把主基料和氧化鋁粉按下述比例混合氧化鎂60-90％，氧化鋁1-20％，鈦酸酯0.1-1％，混合后在105℃加熱2小時制成粉料備用；石蠟5-20％，蜂蠟0.25-0.5％，聚乙烯0.05-0.25％，在130℃下混合均勻，過325目標準篩制成增塑劑備用；把混料機升溫至130℃，加入配制好增塑劑，然后邊攪拌邊加入上述混合好的粉料，粉料全部加完后繼續(xù)攪拌12小時，倒出冷卻制成料錠；把上述料錠用陶瓷型芯注射成型機按以下技術參數(shù)依模具制成若干形狀的陶瓷型芯生坯料缸溫度90-120℃，射嘴溫度90-100℃，成形壓力4-20Mpa，注射時間2-10秒，保壓時間10-30秒，模具溫度30-40℃；生坯經(jīng)1200-1400℃高溫焙燒制得氧化鎂陶瓷型芯。
全文摘要
氧化鎂陶瓷型芯，通過下述工藝制得原料按重量百分比，氧化鎂60－90％，氧化鋁1－20％，石蠟5－20％，蜂蠟0.25－0.5％，聚乙烯0.05－0.25％，鈦酸酯0.1－1％，制成料錠；然后把料錠用陶瓷型芯注射成型機依模具制成若干形狀的型芯生坯；生坯經(jīng)1200－1400℃高溫焙燒制成氧化鎂陶瓷型芯。本發(fā)明適合用注射工藝連續(xù)生產(chǎn)復雜形狀的陶瓷型芯，制成的氧化鎂陶瓷型芯使用溫度不低于1600℃，高溫條件下不與澆注金屬反應，鑄件表面光滑，表面粗糙度不大于10μm；適合澆鑄含Al、Hf和C的合金及ZGCr17Ni2一類不銹鋼等高溫合金和合金鋼，彌補了使用硅基型芯澆鑄此類材料時，鑄件內(nèi)孔會產(chǎn)生大量氣孔和粘砂等缺陷；溶失性優(yōu)良，能很好的溶解于弱酸中，脫芯時間短，脫芯設備簡單，脫芯工藝無污染、安全可靠，降低了精密鑄造成本；澆注空心薄壁鑄件不發(fā)生熱裂；型芯尺寸精度高；有足夠的強度，在造型、搬運和裝爐時不變形、不破碎。
文檔編號C04B35/63GK1962536SQ20061013464
公開日2007年5月16日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權日2006年12月8日
發(fā)明者韓紹娟, 許壯志, 程濤, 李建華, 張立健, 朱守丹 申請人:遼寧省輕工科學研究院