本發明專利技術公開了一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法；其主要原材料采用尿素50?55份、氯化鈉15?20份、硫酸鎂12?15份、玉米粒5?8份、飽和氯化鈉溶液6?8份、聚乙烯醇10?13份、納米二氧化硅3?5份、碳纖維3?5份，制備過程中先將聚乙烯醇加熱至熔融態，再加入干混混合后的粉末材料中進行濕混，能夠提高粘合性，便于芯模壓制成型，再采用二次加熱法，進一步提高水溶芯的力學性能；本發明專利技術制備的水溶芯抗彎曲能力強，水溶性高，能夠廣泛應用于銅壺工藝品或其他精密度要求高的制品生產中。
Method for preparing water soluble core mold for preparing precise device
The invention discloses a preparation method for the preparation of the water soluble core mold precision device; the main raw materials used in urea 50 55 copies, 20 copies, 15 sodium chloride Magnesium Sulfate 12 15 copies, 8 copies, 5 corn saturated Sodium Chloride Solution 6 8 copies, 13 copies of 10 polyvinyl alcohol two, the nano silicon oxide 3 3 carbon fiber 5 copies, 5 copies, in the process of preparing the polyvinyl alcohol heating to melt, add the dry wet mixed mixed powder after the material, can improve the adhesion, easy to mould pressing, and then uses two heating method, further improve the mechanics the performance of water soluble core; the preparation method of the water soluble core bending resistance, high water solubility, can be widely used in the production of brass crafts products or other high precision.
【技術實現步驟摘要】
一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法
本專利技術涉及精密器件加工成型領域，具體是涉及一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法。
技術介紹
汽車、船只、兵器及航天等工業中經常需要內腔復雜或具有彎曲孔道的鍛造件，生產該類的芯模通常采用水溶性樹脂芯，該類樹脂芯具有高強度力學性能，抗彎曲強度最高能達到6MPa左右，但長期的生產，使得環境污染嚴重，且該類樹脂芯發氣量偏大，易產生氣孔類缺陷；近幾年，出現了較多的水溶性樹脂芯替代品，典型的有陶瓷芯、尿素芯，但目前使用的陶瓷芯及尿素芯力學性能偏低，最高抗彎曲強度僅為1.8MPa，在生產過程中無法抵抗澆注時產生的沖擊力，導致芯模粉碎或斷裂，造成次品。此外，在銅壺工藝品和精度要求高的工藝品制備中，也需要用到水溶芯，一方面，能夠制備出空腔工件，降低工藝品的質量，減少原材料的使用量；另一方面，避免脫模時對工藝品邊緣照成瑕疵，尤其是精密度要求高的工件制備。因此，如何制備出高力學性能的水溶芯模以適合工業生產，是本行業研究的方向。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種具有高強度，水溶性強的水溶芯模的制備方法。本專利技術的技術方案如下：一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法：1.備料：按重量稱取尿素50-55份、氯化鈉15-20份、硫酸鎂12-15份、玉米粒5-8份、飽和氯化鈉溶液6-8份、聚乙烯醇10-13份、納米二氧化硅3-5份、碳纖維3-5份；將尿素、氯化鈉、硫酸鎂、玉米粒分別用球磨粉碎機粉碎至粒徑為100微米至200微米，球磨速率為1500r/min，收集尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉、玉米粒微粉，備用；將聚乙烯醇水浴加熱至熔融狀態，保溫，備用；2.混合：將尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率為1500r/min，混合后，再加入納米二氧化硅及碳纖維，1500r/min繼續混合15-20min后，加入步驟1所得玉米微粉及熔融態的聚乙烯醇，1500r/min繼續混合20-30min后得混合物，將混合物轉移至燒杯中，并用蒸餾水沖洗球墨罐2-3遍，沖洗液一同轉移至燒杯中，每次使用蒸餾水的量為3-5ml；將燒杯水浴加熱至45-55℃后，保溫，以每分鐘3-5滴的速率滴加飽和的氯化鈉溶液，并不斷攪拌，滴加結束后，以2℃/min升溫速率升至75-85℃后，保溫2h，自然降溫，冷卻，得懸浮液；3.預制體：將懸浮液濃縮至含水量為10%-15%后得黏稠物，將黏稠物注入型模內，再將型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度達-0.01MPa后，以45℃/h升溫速率升至220-230℃，保溫3h后，取出型模，130MPa壓力下，冷等靜壓壓制，保壓3-5min后，泄壓，得含預制體型模；4.預燒結：將含預制體型模放入燒結爐中，45℃/h升溫速率升至180-190℃，保溫1h后，再以60℃/h升溫速率升至260-275℃，保溫1h后，以45℃/h升溫速率升至900-910℃，保溫3-5h后，自然冷卻；5.燒結成型：將預燒結后的預制體從型模中脫出，再將預制體放入燒結爐中，以60℃/h升溫速率升至930-935℃，保溫3h后，自然降溫，得水溶芯。其中，所述的聚乙烯醇分子量為11萬至13萬。其中，所述的碳纖維為直徑100微米至200微米，長度不超過1mm的短纖維。本專利技術的優點是：1、本專利技術所制得的水溶芯模力學性能強，抗彎曲強度能達8MPa以上，更加適用于高精度工藝品的生產制備中；2、本專利技術所制得的水溶芯模水溶性強，水溶速率能達0.85g/min，更利于工業生產，提高生產效率。具體實施方式實施例1一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法：1.備料：按重量稱取尿素53份、氯化鈉18份、硫酸鎂14份、玉米粒7份、飽和氯化鈉溶液7份、聚乙烯醇11份、納米二氧化硅4份、碳纖維4份；將尿素、氯化鈉、硫酸鎂、玉米粒分別用球磨粉碎機粉碎至粒徑為100微米至200微米，球磨速率為1500r/min，收集尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉、玉米粒微粉，備用；將聚乙烯醇水浴加熱至熔融狀態，保溫，備用；2.混合：將尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率為1500r/min，混合后，再加入納米二氧化硅及碳纖維，1500r/min繼續混合18min后，加入步驟1所得玉米微粉及熔融態的聚乙烯醇，1500r/min繼續混合25min后得混合物，將混合物轉移至燒杯中，并用蒸餾水沖洗球墨罐3遍，沖洗液一同轉移至燒杯中，每次使用蒸餾水的量為4ml；將燒杯水浴加熱至50℃后，保溫，以每分鐘4滴的速率滴加飽和的氯化鈉溶液，并不斷攪拌，滴加結束后，以2℃/min升溫速率升至80℃后，保溫2h，自然降溫，冷卻，得懸浮液；3.預制體：將懸浮液濃縮至含水量為13%后得黏稠物，將黏稠物注入型模內，再將型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度達-0.01MPa后，以45℃/h升溫速率升至225℃，保溫3h后，取出型模，130MPa壓力下，冷等靜壓壓制，保壓4min后，泄壓，得含預制體型模；4.預燒結：將含預制體型模放入燒結爐中，45℃/h升溫速率升至185℃，保溫1h后，再以60℃/h升溫速率升至270℃，保溫1h后，以45℃/h升溫速率升至905℃，保溫4h后，自然冷卻；5.燒結成型：將預燒結后的預制體從型模中脫出，再將預制體放入燒結爐中，以60℃/h升溫速率升至930℃，保溫3h后，自然降溫，得水溶芯；其中，所述的聚乙烯醇分子量為11萬至13萬；其中，所述的碳纖維為直徑100微米至200微米，長度不超過1mm的短纖維。實施例2一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法：1.備料：按重量稱取尿素50份、氯化鈉15份、硫酸鎂12份、玉米粒8份、飽和氯化鈉溶液8份、聚乙烯醇13份、納米二氧化硅5份、碳纖維5份；將尿素、氯化鈉、硫酸鎂、玉米粒分別用球磨粉碎機粉碎至粒徑為100微米至200微米，球磨速率為1500r/min，收集尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉、玉米粒微粉，備用；將聚乙烯醇水浴加熱至熔融狀態，保溫，備用；2.混合：將尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率為1500r/min，混合后，再加入納米二氧化硅及碳纖維，1500r/min繼續混合15min后，加入步驟1所得玉米微粉及熔融態的聚乙烯醇，1500r/min繼續混合30min后得混合物，將混合物轉移至燒杯中，并用蒸餾水沖洗球墨罐2遍，沖洗液一同轉移至燒杯中，每次使用蒸餾水的量為5ml；將燒杯水浴加熱至45℃后，保溫，以每分鐘3滴的速率滴加飽和的氯化鈉溶液，并不斷攪拌，滴加結束后，以2℃/min升溫速率升至85℃后，保溫2h，自然降溫，冷卻，得懸浮液；3.預制體：將懸浮液濃縮至含水量為10%后得黏稠物，將黏稠物注入型模內，再將型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度達-0.01MPa后，以45℃/h升溫速率升至220℃，保溫3h后，取出型模，130MPa壓力下，冷等靜壓壓制，保壓5min后，泄壓，得含預制體型模；4.預燒結：將含預制體型模放入燒結爐中，45℃/h升溫速率升至190℃，保溫1h后，再以60℃/h升溫速率升至275℃，保溫1h后，以45℃/h升溫速率升至900℃，保溫5h后，自然冷卻本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法，其特征在于：一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法：1.備料：按重量稱取尿素50?55份、氯化鈉15?20份、硫酸鎂12?15份、玉米粒5?8份、飽和氯化鈉溶液6?8份、聚乙烯醇10?13份、納米二氧化硅3?5份、碳纖維3?5份；將尿素、氯化鈉、硫酸鎂、玉米粒分別用球磨粉碎機粉碎至粒徑為100微米至200微米，球磨速率為1500r/min，收集尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉、玉米粒微粉，備用；將聚乙烯醇水浴加熱至熔融狀態，保溫，備用；2.混合：將尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率為1500r/min，混合后，再加入納米二氧化硅及碳纖維，1500r/min繼續混合15?20min后，加入步驟1所得玉米微粉及熔融態的聚乙烯醇，1500r/min繼續混合20?30min后得混合物，將混合物轉移至燒杯中，并用蒸餾水沖洗球墨罐2?3遍，沖洗液一同轉移至燒杯中，每次使用蒸餾水的量為3?5ml；將燒杯水浴加熱至45?55℃后，保溫，以每分鐘3?5滴的速率滴加飽和的氯化鈉溶液，并不斷攪拌，滴加結束后，以2℃/min升溫速率升至75?85℃后，保溫2h，自然降溫，冷卻，得懸浮液；3.預制體：將懸浮液濃縮至含水量為10%?15%后得黏稠物，將黏稠物注入型模內，再將型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度達?0.01MPa后，以45℃/h升溫速率升至220?230℃，保溫3h后，取出型模，130MPa壓力下，冷等靜壓壓制，保壓3?5min后，泄壓，得含預制體型模；4.預燒結：將含預制體型模放入燒結爐中，45℃/h升溫速率升至180?190℃，保溫1h后，再以60℃/h升溫速率升至260?275℃，保溫1h后，以45℃/h升溫速率升至900?910℃，保溫3?5h后，自然冷卻；5.燒結成型：將預燒結后的預制體從型模中脫出，再將預制體放入燒結爐中，以60℃/h升溫速率升至930?935℃，保溫3h后，自然降溫，得水溶芯。...
【技術特征摘要】
1.一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法，其特征在于：一種用于制備精密器件的水溶芯模的制備方法：1.備料：按重量稱取尿素50-55份、氯化鈉15-20份、硫酸鎂12-15份、玉米粒5-8份、飽和氯化鈉溶液6-8份、聚乙烯醇10-13份、納米二氧化硅3-5份、碳纖維3-5份；將尿素、氯化鈉、硫酸鎂、玉米粒分別用球磨粉碎機粉碎至粒徑為100微米至200微米，球磨速率為1500r/min，收集尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉、玉米粒微粉，備用；將聚乙烯醇水浴加熱至熔融狀態，保溫，備用；2.混合：將尿素微粉、氯化鈉微粉、硫酸鎂微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率為1500r/min，混合后，再加入納米二氧化硅及碳纖維，1500r/min繼續混合15-20min后，加入步驟1所得玉米微粉及熔融態的聚乙烯醇，1500r/min繼續混合20-30min后得混合物，將混合物轉移至燒杯中，并用蒸餾水沖洗球墨罐2-3遍，沖洗液一同轉移至燒杯中，每次使用蒸餾水的量為3-5ml；將燒杯水浴加熱至45-55℃后，保溫，以每分鐘3-5滴的速率滴加飽和的氯化鈉溶液，并不斷攪拌，滴加結束后...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邢益健，
申請(專利權)人：海南科技職業學院，
類型：發明
國別省市：海南,46
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