[发明专利]镁合金陶瓷型精密铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造技术领域的方法，特别涉及一种镁合金陶瓷型精密铸造方法。

背景技术

陶瓷型精密铸造工艺广泛应用浇注各种型腔模具。陶瓷型精铸模具的尺寸精度高，表面粗糙度值较低，能缩短模具加工周期40-60％，降低成本50％以上。经对现有技术的文献检索发现，韩成年在2005年第6期《中国铸造装备与技术》中发表的《用陶瓷型铸造金属型的效果》中提到了用硅胶模翻制陶瓷型的工艺，该工艺中所用硅胶较多，成本较高，并且硅胶厚度较大，在陶瓷型起型时困难，容易将陶瓷型的细微部分损坏。

经对现有技术的文献检索发现，为了解决上述的问题，宋泽云等在2005年第33卷第一期的《浙江工业大学的学报》上发表《陶瓷型精密铸造工艺再快速鞋模制造中的应用》，该文中提出了用陶瓷型铸造锌基合金鞋模的方法，此方法中硅胶抽真空后涂刷于母模之上，制取硅胶模，然后用硅胶模翻制出一个陶瓷模，在用陶瓷模铸造金属型。然而，此种方法中硅橡胶在涂刷的过程中与母模接触不紧密，复制效果不好，并且在涂刷过程中依然会产生气泡，使铸件表面产生缺陷。

由于镁合金易燃，化学性质较为活泼，易于其他物质起反应，将陶瓷型精密铸造应用于镁合金的成形，在国内外文献中还未见报道。因此如何解决镁合金陶瓷型铸造过程中的燃烧问题及其界面反应影响制件表面的问题，是镁合金陶瓷型铸造的难点所在。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种镁合金陶瓷型精密铸造方法，使其在传统陶瓷型铸造的基础上，通过硅橡胶涂刷后抽真空来制作橡胶模，第一次将陶瓷型铸造应用于镁合金的液态精密成形中，利用SF₆和CO₂的混合气体来防止镁合金在熔炼和浇注时燃烧，并通过控制模具温度和浇注温度解决镁合金在铸造过程中与陶瓷型反应的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤：

第一步，硅橡胶模的制作：在母模上涂刷一层无收缩硅橡胶，并抽真空消除气泡，从而将母模的形状完全复制。所制硅胶模用作陶瓷块成形的模具。

所述抽真空，其真空度为-0.02MPa。

第二步，水解液的配制：将硅酸乙酯、溶剂、催化剂、透气剂、醋酸混合在密封的玻璃容器中，不断搅拌水解，然后装入密闭容器中，放置后使用。所制水解液是作为陶瓷型制作的粘结剂。

所述溶剂为酒精。

所述催化剂为盐酸。

所述醋酸用于增加陶瓷韧性。

所述透气剂为双氧水。

所述水解液中，硅酸乙酯、酒精、水、盐酸、醋酸、双氧水重量比如下：硅酸乙酯65-80％，蒸馏水8-15％，酒精10-20％，盐酸0.3-0.5％，醋酸0.3-0.5％，双氧水0.1％。

所述搅拌，其时间至少为1小时-3小时。

所述放置，其时间为24小时。

第三步，陶瓷型的制作：将石英砂、石英粉作为填料，以配置好的水解液作为粘结剂，选取2.7∶1-3.8∶1(g/ml)的粉液比，使用25％(质量分数)醋酸铵水溶液作为硬化剂，将加入了硬化剂的浆料倒入硅橡胶模中，待其硬化，制作陶瓷型，并烧结。所制作陶瓷型作为合金浇注的成形面，以期获得所需形状。

所用石英砂、石英粉具体的粒度和比例为：

30-50目：35％；    (重量百分比)

100-140目：15％    (重量百分比)

270-320目：50％    (重量百分比)

所述烧结，其温度为800℃-1200℃，烧结时间≥1小时。

第四步，用粘土砂或水玻璃砂制作型腔，以获得产品所需的外形轮廓。

选用粘土砂造型时，将砂型至于250℃烘箱内烘烤20小时以上；如果选用水玻璃砂造型，则水玻璃占粉料重的7-8％，然后用CO₂气体吹，使其硬化。

第五步，合金熔炼与浇注：在保护气体、覆盖剂、防燃剂的保护下熔炼镁合金。将陶瓷模放于粘土砂或水玻璃砂型腔中，然后倒入或压入镁合金液，进行镁合金浇注。

所述熔炼镁合金，根据各种不同的镁合金从镁合金熔剂标准的型号RJ-1、RJ-2、RJ-3、RJ-4、RJ-5、RJ-6种选用不同的覆盖剂。