金屬高溫精密澆注用模芯制造技術

本發明專利技術涉及一種金屬件的高溫精密澆注用模芯，由燒結溫度高于澆注溫度的陶瓷制得，整體呈半燒結態，該模芯既耐高溫又容易擊碎，澆注后的型腔表面光潔，無需后序精加工，既縮短了產品的生產周期，又大大降低了生產成本，特別適宜于金屬件的高溫精密澆注。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種金屬件的高溫精密澆注用模芯。金屬件例如不銹鋼閥門等通常采用澆注成型，對于一些高精度要求的金屬件，例如用于控制流量的不銹鋼閥板，其內腔表面需達到一定的光潔度和精度要求，而型腔體積通常較小有時其結構還相對復雜，澆注成型后不適宜對型腔作進一步的機械加工，因此，整個澆注過程屬精密澆注。金屬件內的型腔以模具成型，由于液體金屬的膨脹系數大，澆注完成后，型腔模具被金屬件緊緊箍住，不易取出，故在金屬件澆注中，采用一次性模芯以成型型腔，也就是說，澆注結束后只需擊碎模芯即可獲得所需型腔。常見的一次性模芯是由堇青石制得，但由于堇青石不耐高溫，其在1390℃時就會發生變形、破碎，從而喪失了模芯作用，故堇青石一般適用于低溫澆注，而不適宜金屬件(例如不銹鋼等)的高溫澆注(澆注溫度超過1400℃)。為了能耐高溫，出現了以鋯英砂作材質的一次性模芯，該種模芯雖能耐高溫，但材質本身致密性差，以此制得的模芯在高溫澆注狀態下受其膨脹影響，表面會開裂，液體金屬容易滲入模芯，模芯被擊碎后，形成的型腔表面不光滑，達不到精密澆注的光潔度要求，粗糙的型腔另需配套后道工序，以二次精加工的方式來滿足其光潔度要求，而型腔本身體積不大有時結構還相對復雜，增加了二次精加工的難度，從而直接影響了產品的生產周期，導致金屬件的生產成本高。本專利技術正是為了克服上述缺限，提供一種耐高溫、易擊碎的且使用后無需二次精加工的金屬高溫精密澆注用模芯。本專利技術的構思主要是選擇耐高溫的致密耐火材料一陶瓷，作模芯材質，保證該模芯材質的燒結溫度高于金屬件澆注時的工作溫度，成型模芯處于半燒結態。具體地說，金屬高溫精密澆注用模芯，其特征在于模芯由燒結溫度高于澆注溫度的陶瓷制得，整體呈半燒結態。用于高溫澆注的陶瓷能耐高溫，耐高溫陶瓷的品種繁多，例如市售的有80瓷、85瓷、90瓷、95瓷等，它們的燒結溫度較高，通常在1650℃-1750℃之間。陶瓷模芯于澆注前處于半燒結狀態，其首先具備一定的強度，能起到定型作用，但由于沒有被全部燒結，模芯強度又不是很高，較容易被擊碎，用于澆注時，工作溫度又低于模芯的燒結溫度，使得模芯在整個澆注過程中不被燒結，也就是說，澆注完成后，陶瓷模芯的強度仍不足夠高，容易擊碎；另外，陶瓷作為一種致密耐火材料，由于其良好的致密性，其材質模芯表面光潔，澆注時液體金屬不易滲入模芯，產生的型腔表面一次就能達到光滑度要求，無需二次精加工。本專利技術根據金屬件的澆注溫度，選擇燒結溫度高于澆注溫度的耐高溫陶瓷，具體操作時，以成本大小，選擇燒結溫度相對較低的但又超過澆注溫度的耐高溫陶瓷為佳，但燒結溫度與澆注溫度之間的溫差又不能太小，因為兩者溫差越小，澆注溫度越接近陶瓷的燒結臨界線，澆注過程中易使模芯變硬，太硬的模芯不易擊碎，從而影響生產，因此，從生產成本和可操作性兩方面考慮，一般取燒結溫度高于澆注溫度80-180℃的陶瓷作模芯材質。本專利技術所述的模芯既耐高溫又容易擊碎，澆注后的型腔表面光潔，無需后序精加工，既縮短了產品的生產周期，又大大降低了生產成本，特別適宜于金屬件的高溫精密澆注。下面結合非限制性實施例進一步說明本專利技術。實施例1，澆注不銹鋼閥板，澆注溫度為1570℃，成型閥板型腔的模芯由市售95瓷熱壓注制得，模芯整體呈半燒結態(95瓷的燒結溫度為1750℃)，澆注結束后用外力擊碎模芯，成型的型腔表面平滑，其光潔度達△6-△7，無需進行二次精加工。實施例2，澆注不銹鋼閥板，澆注溫度為1570℃，成型閥板型腔的模芯由市售80瓷熱壓注制得，模芯整體呈半燒結態(80瓷的燒結溫度為1650℃)，澆注結束后用外力擊碎模芯，成型的型腔表面平滑，其光潔度達△6，無需進行二次精加工。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
金屬高溫精密澆注用模芯，其特征在于模芯由燒結溫度高于澆注溫度的陶瓷制得，整體呈半燒結態。

【技術特征摘要】
1．金屬高溫精密澆注用模芯，其特征在于模芯由燒結溫度高于澆注溫度的陶瓷制得，整體呈半燒結態。2．根據權利要求1所述的模芯，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳洪德，
申請(專利權)人：宜興市火花特種材料設備廠，
類型：發明
國別省市：32[中國|江蘇]