[发明专利]一种铸造细小通道用组合式型芯及其使用方法

权利要求书

1.一种铸造细小通道用组合式型芯，包括砂芯（1），所述砂芯（1）的制造材料为硅砂或树脂砂，其特征在于：

所述组合式型芯还包括陶瓷芯（2），所述陶瓷芯（2）的周边包裹有砂芯（1），陶瓷芯（2）通过其上设置的芯头（3）与砂芯（1）相连接，且陶瓷芯（2）、砂芯（1）位于同一水平面。

2.根据权利要求1所述的一种铸造细小通道用组合式型芯，其特征在于：所述陶瓷芯（2）为X型结构，包括陶瓷芯主体（21）及其四端设置的四个支脚（22），每个支脚（22）上都设置有与砂芯（1）相连接的芯头（3）；所述芯头（3）的数量大于等于四。

3.根据权利要求1或2所述的一种铸造细小通道用组合式型芯，其特征在于：所述陶瓷芯（2）的组成成分及重量份比例为: 二氧化硅40–50，三氧化二铝50–60，陶瓷注射成形粘结剂15–20。

4.根据权利要求3所述的一种铸造细小通道用组合式型芯，其特征在于：所述陶瓷芯（2）的组成成分及重量份比例为: 二氧化硅45，三氧化二铝55，陶瓷注射成形粘结剂18。

5.根据权利要求3所述的一种铸造细小通道用组合式型芯，其特征在于：所述陶瓷注射成形粘结剂是石蜡基粘接剂。

6.一种权利要求1所述的铸造细小通道用组合式型芯的使用方法，其特征在于所述使用方法依次包括以下步骤：

陶瓷芯的制作工艺：先将二氧化硅、三氧化二铝、陶瓷注射成形粘结剂按比例加热搅拌均匀以形成块状料，再将块状料放入单杆或双杆挤出机中以制备喂料，然后采用陶瓷注射机将制备好的喂料注射成陶瓷芯素坯，再对陶瓷芯素坯依次进行脱脂、烧结以得到陶瓷芯（2）成品；所述二氧化硅、三氧化二铝、陶瓷注射成形粘结剂的用量比为：二氧化硅40–50，三氧化二铝50–60，陶瓷注射成形粘结剂15–20；

组合式型芯的制作工艺：先将上述制备好的陶瓷芯（2）放入芯盒内，陶瓷芯（2）在芯盒内的固定通过靠形定位，再向芯盒内射入硅砂或树脂砂以形成砂芯（1），当砂子充满芯盒时停止射砂，此时，陶瓷芯（2）的周边已被砂子构成的砂芯（1）包裹，待砂子固化后，陶瓷芯（2）、砂芯（1）固定成一体以形成所述的铸造细小通道用组合式型芯；

浇注与除芯工艺：先将上述铸造细小通道用组合式型芯下入铸型中，再合箱以开始浇注，浇注结束后开箱、除芯以完成所述铸造细小通道用组合式型芯的使用。

7.根据权利要求6所述的一种铸造细小通道用组合式型芯的使用方法，其特征在于：

所述浇注与除芯工艺中：所述除芯是指先通过震动除砂工艺将组合式型芯中的砂芯（1）去除，再将铸品逐渐放入质量百分比浓度为60%–70%、温度为450℃–500℃的KOH溶液中，然后在2atm–3atm压力下沸煮2h–3h，此时，陶瓷芯（2）中的二氧化硅、三氧化二铝与KOH溶液的反应为：2KOH＋Al₂O₃＝2KAlO₂＋H₂O，SiO₂＋2KOH＝K₂SiO₃＋H₂O，再采用高压水冲洗以去除残余的陶瓷芯（2），此时，除芯工艺结束。

8.根据权利要求6或7所述的一种铸造细小通道用组合式型芯的使用方法，其特征在于：

所述陶瓷芯的制作工艺中：所述采用陶瓷注射机将制备好的喂料注射成陶瓷芯素坯是指：先运用三维模型将待铸造细小通道内易粘砂或易发生断芯的部位分割出来，分割出的部位一定要保证有足够的空间设置与砂芯（1）相连接的芯头（3），再将分割出的部位在三维软件中设计出芯头（3）以获得陶瓷芯（2）的三维模型，然后根据该陶瓷芯（2）的三维模型开设模具，最后使用陶瓷注射机，利用制备的喂料，通过模具成形出陶瓷芯的素坯。

9.根据权利要求6或7所述的一种铸造细小通道用组合式型芯的使用方法，其特征在于：

所述陶瓷芯的制作工艺中：所述脱脂的最高温度是350℃，烧结的最高温度是1500℃–1600℃。