用于高壓鑄造的潰散芯、制造該芯的方法以及抽取該芯的方法技術

本發明專利技術公開了一種制造用于高壓鑄造的潰散芯的方法，所說潰散芯可應用于一種輕金屬如鋁合金或鎂合金進行高壓鑄造如壓模鑄造或壓力鑄造，所說潰散芯是用一種水溶性鹽制造的，該水溶性鹽具有高潛熱，其熔點在２８０～５２０℃范圍內，傳熱系數（ｋ）為９．８ｘ１０↑［－２］至１．２ｘ１０Ｗ／ｍ.℃。所說水溶性鹽，單獨或與一種細硬粉結合，熔化并在一個芯模中凝固。或者在熔融物中處理成一種細粉，然后該細粉在一個芯模中成型。該方法可應用于復雜形狀芯子的制造。本發明專利技術同時也公開了一種將該芯從高壓鑄造成型的產品中抽取的方法。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及一種用于制造用于高壓鑄造如壓模鑄造或壓力鑄造的潰散芯的方法。更具體地，本專利技術涉及用水溶性鹽制造復雜潰散芯。本專利技術也涉及這樣的水溶性鹽芯。另外，本專利技術還涉及一種抽取這種水溶性鹽芯的方法。現有技術通常，為了制備具有復雜內部結構或內凹的鑄件，芯的制備技術是必需的。在重力鑄造的情況下，將一種由硬砂或陶瓷粉制成的潰散芯或水溶性鹽芯放置在模型的內部，然后將一種熔融金屬導入模型并在模型中凝固。此后，將潰散芯通過機械和化學方法去除或用水或蒸汽將鹽芯溶出。對于內燃機活塞，在活塞內部形成一個環形油冷卻通道時，鹽芯制備技術是有用的。美國專利US3645491，其內容在這里參考結合，披露了一種芯制備技術，在該技術中粉碎的水溶性鹽與10％作為粘接劑的合成樹脂結合。美國專利US4629708，其內容在這里參考結合，披露了一種芯制備技術，在該技術中，一種水溶性鹽如氯化鈉和氯化鉀與陶瓷如氧化鋁以及作為粘接劑的有機硅樹脂混合并燒結。然而，在實際情況下，為了制備一種高性能的鋁合金或復合材料活塞，活塞須經高壓鑄造如壓模鑄造和壓力鑄造。在這種高壓鑄造中，因為熔融金屬通過鑄造壓力滲入芯的內部或芯因高壓而崩潰，用砂制成的常規潰散芯或常規鹽芯不能用于高壓鑄造方法。最近，開發了幾種能夠用于高壓鑄造要求的芯制備技術。例如，美國專利US3963818，其內容在這里參考結合，披露了一種芯制備技術，在該技術中一種粉碎的水溶性鹽如氯化鈉和氯化鉀，加入約1％的水，在1.8～4.0噸/cm2的高壓下成型，然后在100～300℃下燒結20分鐘。美國專利US4438804，其內容在這里參考結合，披露了一種芯成型方法，在該方法中一種水溶性鹽粉與硬粉如鋯砂混合，與作為粘接劑的碳酸鉀、碳酸鋇或堿金屬硅酸鹽一起在高壓下模制成型。美國專利US3407864，其內容在這里參考結合,披露了一種芯成型方法，在該方法中一種水溶性鹽粉如氯化鈉和氯化鉀與3％重量的硼砂、1％重量的氧化鎂和1％重量的云母混合，然后在高壓下模制成型。英國專利GB2156720，其內容在這里參考結合，披露了一種將粉碎的水溶性鹽液壓成型的芯制備技術。在這些利用高壓或液壓的制備方法中，將顆粒之間的空隙減到最小，其結合力增強，只要該芯在5000～20000psi(磅/平方英寸)的鑄造壓力下保持形狀不變，就能防止熔融金屬滲入芯的內部。然而這些常規方法具有如下缺點，其應用被芯子的尺寸和形狀所限制，且因為鹽粉的顆粒尺寸要求嚴格控制，其生產成本增加。另外，因為用水溶解芯子，所以從高壓鑄造的鑄件中完全去除芯子需要大量的時間。同時，美國專利US4446906、US4875517和US5303761，其內容在這里參考結合，披露了一種芯制備方法，在該方法中將一種水溶性鹽如氯化鈉和氯化鉀加熱、熔化，并可選擇地與硬顆粒如硅石和氧化鋁結合進行壓模鑄造。實際上在芯子形狀的成型方法和生產率方面稍微好一些，但這些常規方法由于芯子的尺寸其應用被限制。另外，當用水溶解芯子時，常規方法需要大量的時間來從高壓鑄造的鑄件中完全去除芯子。美國專利US4840219，其內容在這里參考結合，披露了一種芯制備方法，在該方法中含有40％重量氯化鈉和40％重量碳酸鈉的混合物的熔融鹽加入10～50％的硬粉以形成一種漿料，該漿料被導入一個模型中。美國專利US3459253，其內容在這里參考結合，披露了一種芯制備方法，在該方法中金屬絲或玻璃纖維加入到含有硫酸鹽和碳酸鹽的熔融混合物鹽中，以形成一種被導入一個模型的漿料。這些方法比壓制方法或壓模鑄造方法在芯子的形狀和尺寸上有更多的變化。其間，因為所用的鹽的熔化溫度高達660℃以上，由于凝固收縮容易產生碎裂，所以芯子變得易碎并難于操作。而且，因為芯子必須用水溶解，因此需要一個相當長的時間去除高壓鑄造鑄件的芯子，因而所得到的芯鹽也不能重新使用。
技術實現思路
鑒于上述問題和考慮，本專利技術的一個目的是提供一種用于制造一種用于高壓鑄造的潰散芯的方法，能夠簡單地制造一個復雜形狀的芯子，并通過使用一種可重新使用的鋁合金或一種鎂合金來得到一種用于高壓鑄造的芯子。本專利技術的另一個目的是提供一種用于高壓鑄造的芯子。本專利技術的另外一個目的是提供一種抽取該芯子的方法。在一個實施方案中，本專利技術的一個目的通過制造用于高壓鑄造的芯子的方法來實現，其中一種水溶性鹽，單獨或與一種細硬粉結合，熔化并在一個芯模中凝固；或者處理成一種細粉，并在壓力下在一個芯模中成型，所說水溶性鹽具有高潛熱，其熔點在280～520℃范圍內，傳熱系數(k)為9.8×10-2至1.2×10W/m·℃，由此潰散芯用該水溶性鹽制成。在另一個實施方案中，本專利技術的另一個目的通過用所說方法制造的用于高壓鑄造的潰散芯來實現。在另外一個實施方案中，本專利技術的另外一個目的是通過從一高壓鑄造鑄件中抽取用于高壓鑄造的潰散芯的方法實現的，其中將芯加熱到一個熔化溫度，在該溫度下高壓鑄造鑄件沒有熱變形，芯熔化物被抽出，將鑄件用水沖洗。完成本專利技術的最佳實施方式下面本專利技術描述一種用于高壓鑄造的潰散芯，以及制造和抽取該芯子的方法。用于高壓鑄造的潰散芯是用一種水溶性鹽制造的，其中一種水溶性鹽，單獨或與一種細硬粉結合，熔化并在一個芯模中凝固；或者處理成一種細粉，并在壓力下在一個芯模中成型，所說水溶性鹽的熔點在280～520℃范圍內，傳熱系數(k)為9.8×10-2至1.2×10W/m·℃，具有高潛熱，由此潰散芯能夠應用于一種輕金屬如鋁合金或鎂合金進行高壓鑄造如壓模鑄造或壓力鑄造。因為其具有280～520℃范圍的熔點，傳熱系數(k)為9.8×10-2至1.2×10W/m·℃，具有高潛熱，水溶性鹽是從由硝酸鉀(KNO3)、亞硝酸鉀(KNO2)、硝酸鈉(NaNO3)、亞硝酸鈉(NaNO2)、氯化銅(CuCl2)、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)、氯化鋰(LiCl)、氯化鉛(PbCl2)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鋇(BaCl2)、氯化鈣(CaCl2)和其混合物構成的組中選擇的。關于熔點，已知硝酸鉀(KNO3)為333℃，亞硝酸鉀(KNO2)為290℃、硝酸鈉(NaNO3)為308℃、亞硝酸鈉(NaNO2)為270℃。測量的含有NaCl∶CuCl2重量比為82∶17的混合鹽的熔點為315℃，含有KNO3∶KCl重量比為92∶8的混合鹽的熔點為320℃，含有KCl∶LiCl重量比為54∶46的混合鹽的熔點為320℃，含有PbCl2∶NaCl重量比為93∶7的混合鹽的熔點為410℃，含有MgCl2∶NaCl重量比為54∶44的混合鹽的熔點為430℃，含有CaCl2∶BaCl2重量比為53∶47的混合鹽的熔點為450℃，以及含有NaCl∶CaCl2重量比為54∶46的混合鹽的熔點為510℃，每種鹽的傳熱系數(k)范圍為9.8×10-2至1.2×10W/m·℃。該水溶性鹽在模型中凝固。此時，熔融的水溶性鹽在比其熔點高30～80℃的溫度下導入模型中，從而減少了由于凝固收縮所引起碎裂的發生。在這點上，如果熔融水溶性鹽的溫度高出其熔點80℃以上，在凝固時就會產生收縮導致的碎裂和孔隙。另一方面，如果溫度高出其熔點不足30℃，水溶性鹽就難于注入模型中。另外，模型溫度被控制不超過每種所導入鹽的熔點的一半。其理由是，如果模型溫度較低，鹽本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制造用于高壓鑄造的潰散芯的方法，其特征在于，一種水溶性鹽，單獨或與一種細硬粉結合，熔化并在一個芯模中凝固；或者處理成一種細粉，并在壓力下在一個芯模中成型，所說水溶性鹽的熔點在２８０～５２０℃范圍內，傳熱系數（ｋ）為９．８ｘ１０↑［－２］至１．２ｘ１０Ｗ／ｍ.℃，具有高潛熱，由此該潰散芯可應用于一種輕金屬如鋁合金或鎂合金進行高壓鑄造如壓模鑄造或壓力鑄造，該潰散芯是由該水溶性鹽制成的。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】KR 1999-7-6 1999/0270821.一種制造用于高壓鑄造的潰散芯的方法，其特征在于，一種水溶性鹽，單獨或與一種細硬粉結合，熔化并在一個芯模中凝固；或者處理成一種細粉，并在壓力下在一個芯模中成型，所說水溶性鹽的熔點在280～520℃范圍內，傳熱系數(k)為9.8×10-2至1.2×10W/m·℃，具有高潛熱，由此該潰散芯可應用于一種輕金屬如鋁合金或鎂合金進行高壓鑄造如壓模鑄造或壓力鑄造，該潰散芯是由該水溶性鹽制成的。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所說水溶性鹽是從由KNO3、KNO2、NaNO3、NaNO2及其混合物組成的組中選擇的。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所說水溶性鹽是從由下面的鹽混合物所構成的組中選擇的，所說鹽混合物為重量百分比為82∶17的NaCl∶CuCl2、重量百分比為92∶8的KNO3∶KCl、重量百分比為54∶46的KCl∶LiCl、重量百分比為93∶7的PbCl2∶NaCl、重量百分比為54∶44的MgCl2∶NaCl、重量百分比為53∶47的CaCl2∶BaC...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廣川弘治，
申請(專利權)人：株式會社技術連合，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]