[发明专利]一种熔模精密铸造水溶性型芯及其制备方法在审
申请号: | 202310377550.4 | 申请日: | 2023-04-11 |
公开(公告)号: | CN116352009A | 公开(公告)日: | 2023-06-30 |
发明(设计)人: | 张恒;张方政;刘伟博;刘原;张杰;宫声凯 | 申请(专利权)人: | 北航(四川)西部国际创新港科技有限公司 |
主分类号: | B22C1/00 | 分类号: | B22C1/00;B22C1/02;B22C9/10;B22C9/04 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 王立普 |
地址: | 610213 四川省成都市天*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 精密 铸造 水溶性 及其 制备 方法 | ||
本发明提供了一种熔模精密铸造水溶性型芯及其制备方法,属于型芯材料技术领域。本发明舍去了惰性材料如滑石粉、石英粉的添加,使用低粒径(≤0.5mm)的尿素颗粒代替惰性材料的加入,能够在保证型芯表面质量的同时,提高型芯的水溶性和溶解速率。本发明以尿素颗粒、碳酸氢钠和熔融的聚乙二醇作为型芯制备原料,溶解完成后几乎没有残余材料,不用花费大量时间清洗铸件内腔,能加快产品的生产效率,型芯溶解过程中不需要加入盐酸,也能达到高效率的溶解,简化生产工艺。同时,本发明通过热压铸成型制备型芯,所得型芯成型成功率高,抗弯强度高,表面质量高,收缩率小,水溶性好和溃散速度快。
技术领域
本发明涉及型芯材料技术领域,特别涉及一种熔模精密铸造水溶性型芯及其制备方法。
背景技术
水溶性型芯应用于汽车及航空发动机等一些精密铸件中,精密铸件中设计有许多无法采用机械加工方法形成的复杂孔或腔,其中形状特别复杂或者不允许有拔模斜度的内腔,其中内腔不能直接采用机械抽芯的方法形成,于是采用水溶性型芯工艺来形成这类内腔。
目前水溶性型芯多以尿素为主要原料,但是尿素水溶性型芯配方制备的型芯表面粗糙度大,导致铸件内腔质量差,不能用于内腔结构复杂、质量要求高的精密铸件。
为达到精密铸件使用要求,目前采用方法:①吴金章等人利用聚乙二醇作为粘结剂,加入碳酸氢钠和滑石粉混合而成,制成型芯放入到10%左右的盐酸溶液中;②杜志龙等人利用聚乙二醇与0.63~0.80mm大小的尿素、石英粉等材料,利用热压注型法制备新型的复合水溶性型芯。
然而,方法①的配方中含有较多的滑石粉,滑石粉是惰性材料,不溶于水和盐酸溶液中,型芯在溶解过程中,滑石粉会覆盖在型芯表面,阻碍聚乙二醇的溶解,使得型芯的水溶性较差。方法②中石英粉是惰性材料,不溶于水,会阻碍型芯的溶解速率。
发明内容
有鉴于此,本发明目的在于提供一种熔模精密铸造水溶性型芯及其制备方法。本发明提供的熔模精密铸造水溶性型芯水溶性好,表面质量高。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种熔模精密铸造水溶性型芯的制备方法,包括以下步骤:
将尿素颗粒、碳酸氢钠和熔融的聚乙二醇混合,得到水溶性型芯浆料;所述尿素颗粒的粒径≤0.5mm;
对所述水溶性型芯浆料进行热压注成型,得到熔模精密铸造水溶性型芯。
优选的,以质量百分含量计,所述水溶性型芯浆料包括:
聚乙二醇 30~40%;
尿素颗粒 30~40%;
碳酸氢钠 20~40%。
优选的,所述聚乙二醇的数均分子量为4000~8000。
优选的,所述碳酸氢钠的粒径为10~100μm。
优选的,所述聚乙二醇的熔融温度为80~90℃。
优选的,所述热压注成型时水溶性型芯浆料的温度为75~85℃,压注模具温度为10~20℃。
优选的,所述热压注成型时注射流量为20~100cc/s,注射压力为1~5MPa,注射时间为10~60s,保压时间为0.5~5min。
优选的,所述混合为:
先向熔融的聚乙二醇中加入碳酸氢钠,再加入尿素颗粒。
优选的,所述混合前,还包括对所述尿素颗粒、碳酸氢钠进行干燥;所述干燥的温度为80~100℃,时间≥2h。
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