第4章陶瓷型铸造ppt课件.ppt

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1、§4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，陶瓷材料学第4章陶瓷型铸造本章教学要点4.1概述陶瓷型铸造（CeramicMoldCasting）是在砂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。4.1.1工艺过程陶瓷型

2、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备模型及砂套灌浆喷烧焙烧熏烟合箱浇注打箱清理铸件++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瓷型。陶瓷型的制造方法-全部由陶瓷浆料灌注而成陶瓷型-又称带底套的陶瓷铸型底套整体陶瓷铸型复合陶瓷铸型砂套金属底套（1）整体陶瓷铸型的造型过程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

3、的陶瓷型。全部采用陶瓷浆料造型过程示意图a-模型；b-准备灌浆；c-灌浆；d-结胶；e-起模；f-喷烧1-铸型；2-砂箱整体陶瓷铸型特点陶瓷浆料多，成本高透气性差型壁厚，喷烧时产生较大变形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（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。（2）复合陶瓷型制造过程复合陶瓷铸型，即与金属液直接接触的面层，灌注陶

4、瓷浆料，而其余部分用砂套或金属套代替。目前生产上应用最广的是CO2水玻璃砂底套陶瓷型。CO2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，在于实现要准备两个模型，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）铸件模准备;e）灌浆硬化;f）起模;g）喷烧底套模样铸件模4.1.2工艺过程特点用陶瓷浆料形成铸型型腔，型腔表面光洁、尺寸精确铸型的耐火度高，适用于各种不同合金，特别是高熔点的合金钢不适合做孔深或多分型面的铸件存在灌浆过程，不适合浇注批量大的铸件，难

5、于机械化、自动化陶瓷型起模后产生缺陷，难于修补4.1.3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4.2陶瓷型铸造工艺4.2.1母模与底套（1）母模可用木模、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（2）底套陶瓷型的底套一般都采用水玻璃砂制作水玻璃砂可采用CO2硬化或有机酯硬化硅砂水玻璃（M2.4）膨润土20～40目12～20目CO2硬化50507～81～2有机酯硬化50504～5—底套用型砂配方（质量比

6、）对于批量小、尺寸大的零件，制作底套的模具可在原母模上贴黏土层或橡胶层形成。黏土层或橡胶层的厚度即为陶瓷浆料层的厚度。批量生产时，要制作专用的模型制造底套。中小件大件铸铝5～78～10铸铁、铸钢6～88～12铸钢8～1010～15陶瓷灌浆厚度的选用（mm）4.2.2陶瓷浆料原材料（1）耐火材料耐火材料及粒度级配根据合金种类选择耐火材料种类粒度级配目的：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/g·cm-3热膨胀系数/10-7℃-1价格（元/吨）硅砂酸性17132.6125100～120白刚玉两性2050

7、3.99～4.02869500锆砂弱酸性＞19484.5～4.94612000莫来石弱酸性18103.03503500铝矾土弱酸性18003.1～3.550～58400粉液比粉液比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粉液比陶瓷浆料流动性3.0:1非常好3.2:1好3.4:1较好3.6:1差铸型常温强度铸型高温强度硅酸乙酯322.96MPa3.88MPa硅酸乙酯403.46MPa4.99MPa（2）黏结剂硅酸乙酯4

8、0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。名称作用备注硅酸乙酯黏结