离心铸造_并出现均匀密布的 2为什么广泛

　　陶瓷型铸造知识要点掌握程度相关知识陶瓷型铸造的工艺实质了解陶瓷型铸造的工艺流程、工艺特点及应用快速制模技术陶瓷型铸造的工艺设计熟悉陶瓷型铸造工艺设计的过程，根据铸件的特点能够合理地编制陶瓷型铸造工艺工程流体力学，铸造工艺设计基础陶瓷型铸造工艺了解陶瓷型铸造所用造型材料，熟悉陶瓷浆料的配制工艺胶体化学，陶瓷材料学本章教学要点41概述陶瓷型铸造（CeramicMoldCasting型铸造和熔模铸造基础上发展起来的一种铸造方法，又称ShawProcess肖氏法，它是用高质量陶瓷浆料形成铸型型腔的方法。411工艺过程陶瓷型铸造的工艺流程催化剂结胶硬化起模硅酸乙酯硅酸乙酯水解液耐火材料配置浆料准模型及砂套灌浆清理铸件水解合金熔炼小型陶瓷型铸件，常采用全部以陶瓷浆料制造的陶-全部由陶瓷浆料灌注而成陶瓷型-又称带底套的陶瓷铸型整体陶瓷铸型复合陶瓷铸型首先将模型固定于模板上（a）；再套上砂箱（b）；然后将预先调好的陶瓷浆料倒入砂箱（c）；将表面刮平，等待结胶硬化（d）；待浆料一旦出现弹性即可进行起模（e）；随即点火喷烧（吹压缩空气助燃）（f）；待火熄灭后，移入高温炉中焙烧即成所需的陶瓷型。全部采用陶瓷浆料造型过程示意图a-模型；b-准灌浆；c-灌浆；d-结胶；e-起模；f-喷烧1-铸型；2-砂箱用于制陶瓷芯或陶瓷镶块（2）复合陶瓷铸型的造型过程首先将底套模型固定于模板上（再套上砂箱（b）；然后将预先调好的陶瓷浆料倒入砂箱（复合陶瓷铸型，即与金属液直接接触的面层，灌注陶瓷浆料，而其余部分用砂套或金属套代替。目前生产上应用广的是CO水玻璃砂底套陶瓷型。CO水玻璃砂套有强度高、透气性好、制作简便等优点。其特殊之处，在于实现要准两个模型，一个用于灌陶瓷浆料的铸件模，另一个用于制造底套，其尺寸较铸件模大。复合陶瓷型制作工艺a）底套用模样;b）砂底套;c）涂层强化;d）铸件模准;e）灌浆硬化;f）起模;g）喷烧412工艺过程特点用陶瓷浆料形成铸型型腔，型腔表面光洁、尺寸铸型的耐火度高，适用于各种不同合金，特别是高熔点的合金钢存在灌浆过程，不适合浇注批量大的铸件，难于机械化、自动化陶瓷型起模后产生缺陷，难于修补413应用可生产较精密、复杂的各种大小铸件，合金不限，以单件小批为主主要用于生产各种模具：玻璃制品模具、塑料制品模具、橡胶制品模具、锻造用模具、铸造用模具等42陶瓷型铸造工艺可用木模、石膏模、金属模、快速成形样件尺寸精度母模公差比铸件公差高表面粗糙度比铸件低2级陶瓷型的底套一般都采用水玻璃砂制作水玻璃砂可采用CO水玻璃（M24）膨润土20～40目12～20目CO硬化5050有机酯硬化5050批量生产时，要制作专用的模型制造底套。中小件大件8～10铸铁、铸钢8～12铸钢8～1010～15陶瓷灌浆厚度的选用（mm）（1）耐火材料耐火材料及粒度级配粒度级配目的：为了达到高浆料粉液比，铸件表面更光洁常用耐火材料性能及应用耐火材料化学性质熔点密度gcm-3热膨胀系数10-7-1价格酸性171326125100～120白刚玉两性2050399～402869500弱酸性＞194845～494612000弱酸性1810303503500铝矾土弱酸性180031～3550～58即耐火材料和黏结剂之间的比例。粉液比大，虽然强度会高些，但陶瓷浆料的流动性差，表面光洁度差。如果粉液比小，虽然流动性会好，表面光洁度较好，但容易产生裂纹。粉液比对流动性的影响陶瓷浆料流动性30:1非常好32:134:1较好36:1铸型常温强度铸型高温强度硅酸乙酯32296MPa388MPa硅酸乙酯40346MPa499MPa（2）黏结剂硅酸乙酯40比32好，陶瓷型强度高，水解容易掌握采用硅酸乙酯水解液作为黏结剂，水解液的原料及其作用如表所示。名称作用注硅酸乙酯黏结剂#40酒精溶剂水解纯净水或蒸馏水盐酸催化剂、稳定水解液醋酸增强韧剂水解计算及水解方法同熔模铸造加水量B（g）乙醇加入量C（g）实际加水量（g）盐酸加入量D（g）Gb所需水的摩尔数硅酸乙酯35SiO16～18%陈化时间20～24h种类：有机和无机两种，以有机催化剂性能更好使用无机催化剂的问题：陶瓷型强度偏低，起模时间要求严格加入量结胶时间min大件CaOH01～02gMgO1～2g8～10中小件CaOH无机催化剂氢氧化钙、氧化镁加入量（每100ml水解液）各种催化剂对陶瓷型强度的影响各种有机胺如醇胺、环己胺、甲基胺用有机催化剂的陶瓷型强度高，同时取模时间范围大（半小时），使操作方便，用量可按图发气物质：碳酸钡、双氧水可用双氧水H29%（分析纯）作透气剂，加入量为耐火材料重量的02%左右为提高陶瓷型的某些性能，有时需加附加物如防止喷烧时产生大裂纹，可在水解液中加入05%左右的甘油或醋酸（提高陶瓷型的韧性）。431陶瓷浆料配制国内的一些陶瓷浆料浆料名称耐火材料g硅酸乙酯水解液ml催化剂g100ml-1应用范围硅石浆料筛号270筛号50-100筛号30-5040CaOH02-04用于中大件553015锆砂浆料筛号270筛号100-200筛号20-4025-35CaOH035用于中大件652510煤矸石浆料筛号270筛号200筛号70-100筛号30-6031-35CaOH01-02MgO1-2用于中大件303030-4010-5有机催化剂2-10ml用于中大件铝矾土浆料筛号270筛号200筛号70-100筛号30-6031-35CaOH01-02MgO1-2用于大件303030-4010-5CaOH04-06用于中小件刚玉浆料W28筛号320筛号180筛号6037-40CaOH045用于中小件7-40CaOH040用于中小件50302040CaOH035用于大件为提高陶瓷浆料的透气性，可在100g耐火材料中加03g双氧水。为防止陶瓷型开裂可加入质量分数为10%甘油硼酸溶液，如每100ml水解液加入质量分数3%～5%的甘油硼酸溶液。W28是模料行业粒度标准。催化剂加入量是指100ml硅酸乙酯水解液加入中加入的克数。先将耐火材料、催化剂等混合均匀附加物加入到水解液中混合均匀搅拌时间不能过长，由下图为搅拌时间（结胶时间），BC就应灌浆过早：易黏模，陶瓷层耐火材料容易沉淀浆料流动性差，轮廓不清晰浆料黏度随搅拌时间的变化 结胶时间大件控制在8～15min 小件控制在4～6min； 边灌边震动，改善流动性，使气泡上浮433起模 常用分型剂：上光蜡、石蜡、变压器油、凡士林、硅油、树脂漆和聚苯乙烯液，以 液和树脂漆为佳 434 陶瓷型喷烧工艺与尺寸变化率的关系 陶瓷型喷烧工艺与强度的关系 起模后立即喷烧，防止挥发不均匀，收缩不均匀，铸 型开裂 （a）瓶盖模具（b）平板轮胎模具 435焙烧 焙烧的目的是去除陶瓷型中残余的 乙醇、水 分和少量的有机物，并使硅酸胶体脱水，后形 成体型结构，并进一步提高陶瓷层的强度。 不同合金对铸型强度要求不同，陶瓷型焙烧 温度也可不同。 铸钢件 600 铸铁件500 铸铝、铸铜件 350～450 435焙烧 陶瓷型采用热型浇注，浇注时陶瓷型的温度保持在200左右。 浇注后铸件在型内冷却至室温才开箱，以防铸件产生裂纹或变形。 低压浇注时所采用的一模两腔 （b）浇注（1）CAD和RP技术制造母模 根据零件CAD模型，快速自动完成复杂的三维 实体模型制造 可直接或间接用于模具制 造，具有技术先进、成本较低、设计制造周期短 和精度适中等特点。从模具的概念设计到制造完 成，仅为传统加工方法所需时间的 13和成本的 14左右。 目前，陶瓷型制新工艺中应用广泛的应属薄壁陶瓷型，其次涂敷浆砂制陶瓷型也得到了 较好的推广，还有喷涂法制陶瓷型和复合陶瓷 采用研磨抛光技术，提高模具表面品质模具表面品质对模具使用寿命、制作外观品质 等方面均有较大影响，我国目前仍以手工研磨抛 光为主，品质不稳定，故采用机械抛光为好。而 数控研磨机可实现三维曲面模具的自动化研磨抛 光，特种研磨与抛光方法如挤压衍磨、电化学抛 光、超声抛光以及复合抛光等效果更好，可以明 显提高模具的表面品质。 （4）可替代硅酸乙酯水解液黏结剂的开发及应用研究 长期以来硅酸乙酯水解液一直作为重要的黏结 剂广泛应用于铸造行业。但是随着人们对产品的 要求越来越高和硅酸乙酯水解液自身的各种缺 陷，20世纪60年代，硅溶胶作为黏结剂应用于铸 造领域，立即以其无可比拟的优势逐步取代了曾 经广泛使用的制工艺复杂、有污染和成本高的 硅酸乙酯解液。 硅溶胶以其独特的优点（如价格低廉、无需水 解工序，不存在VOC问题、生产工艺简单、浆料 性能稳定和废弃的陶瓷浆料可重复利用等）受到 大多数专家和铸造企业的广泛青睐。 目前，硅溶胶用于陶瓷型铸造已经得到进一步 研究。因此，硅溶胶和快干硅溶胶即将成为陶瓷 型铸造较合适的黏结剂。 一、填空题1陶瓷型铸造可分为 两大类。2陶瓷型精密铸造常用的黏结剂 来缩短胶凝时间。4陶瓷型喷烧目的是使酒精燃烧起来，均匀地挥 发，从而使陶瓷型表面有一定的强度和硬度， 并出现均匀密布的 2、为什么广泛采用复合陶瓷型，而不使用单一3、灌浆时间应如何控制？灌浆过早、过迟会产 生什么问题？ 4、陶瓷浆料制过程中加入催化剂的作用是什 5、灌浆时应注意哪些问题？ 6、陶瓷型在配置浆料、灌浆、起模、喷烧和 焙烧各工序中各应注意些什么？
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