陶殼快速干燥裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種陶殼快速干燥裝置，包括：密封腔體；加熱裝置；抽真空裝置；降溫冷凝裝置；所述降溫冷凝裝置包括壓縮機、冷凝器、第一蒸發器、低壓調節閥和膨脹閥，所述壓縮機、冷凝器、低壓調節閥和膨脹閥均位于所述密封腔體的外部，所述第一蒸發器位于所述密封腔體的外部；所述壓縮機的出口與所述冷凝器的入口相連；所述冷凝器的出口經所述膨脹閥與所述第一蒸發器的入口相連；所述第一蒸發器的出口經所述低壓調節閥與所述壓縮機的入口相連；所述降溫冷凝裝置還包括密封腔體內部具有的一個第二蒸發器，第二蒸發器內的水保持1-2攝氏度。本實用新型專利技術中由于在密封腔體內設置了保持1-2攝氏度的第二蒸發器，大大加快了干燥速度。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及精密鑄造工藝，特別涉及一種陶殼快速干燥裝置。
技術介紹
精密鑄造是相對于傳統鑄造工藝而言的一種鑄造方法，它能夠獲得相對準確的形狀和較高的鑄造精度。精密鑄造的工藝過程為首先，制作蠟模，該蠟模與所需鑄造的產品大小形狀相一致，然后，在所制作的蠟模表面形成陶殼，隨后，對所述陶殼進行脫蠟處理(將其內部的蠟模熔化后去除)，最后，向脫蠟處理后的陶殼內澆注金屬材料，待金屬材料冷卻凝固后，破碎去除所述陶殼，得到的鑄件即為所需的產品。在上述工藝過程中，陶殼的制作至關重要，它的質量好壞決定了鑄件的優劣。目前，陶殼制作通常采用的方法為殼模法，具體地常采用水溶性硅溶膠制殼法，該方法在制 作陶殼時，是使用耐火材料配制不同的漿料與砂，一層漿一層砂逐漸一層層的堆集在蠟模的表面，制成所需要厚度的陶殼。因此，陶殼在結構上可以分為面層、過渡層(二層)、支撐層(背層)及封閉層，其中，面層、過渡層和封閉層均只有一層，而支撐層通常具有多層。硅溶膠是依賴脫水濃縮凝膠而產生強度的，因此，在水溶性硅溶膠制殼過程中，一個重要的工藝步驟即是對陶殼各層進行干燥。傳統的干燥方法是將陶殼放置在恒溫恒濕室中，讓其自然晾干。該方法得到的陶殼質量較好，但是花費時間過長。對于普通6 8層的陶殼來說，每層大約需要8 24小時的時間進行干燥，整個陶殼大約需要一周的時間才能完成制作，耗費時間長，降低了生產效率。為了實現陶殼的快速干燥，人們研究并使用了兩種新的干燥方法第一種方法是利用強力鼓風機進行除濕，使陶殼在2 12米/秒的風速下快速干燥，同時控制陶殼表面溫度保持在室溫下。該方法提高了陶殼的干燥效率，對于6層的陶殼6小時內即可完成干燥，但是，當鑄件結構復雜有孔洞時，鼓風時會有迎風面與背風面的區別，孔內速度遠小于一般表面，因此，會造成過度干燥與干燥不足同時存在，使陶殼干燥不均，影響了陶殼的質量。第二種方法是將陶殼包裹于多孔性強力吸濕材料中，利用毛細現象，將陶殼中的水分快速吸除。該方法也能提高陶殼的干燥速度，但是此法作業時，必需將陶殼表面吸附的吸濕材料完全去除后才可進行下一步浸漿，并且當鑄件結構復雜有孔洞時，吸濕材料不易埋入，無法作業。由上可知，現有技術中的陶殼干燥方法在陶殼結構復雜時，不能既保證陶殼的質量，又實現陶殼的快速干燥。為了使陶殼干燥速度加快，且干燥均勻，且獲得強度和透氣性性能的結合性能較為平衡的陶殼，出現了新的干燥方法，具體見中國專利200910172987. 4 A :將待干燥的陶殼放入密封腔體中；B :在控制所述陶殼處于恒溫狀態的前提下，將所述密封腔體抽成真空狀態，并在預定時間內對所述密封腔體中的部分氣體進行降溫，使所述密封腔體中的濕氣冷凝；c :對所述密封腔體進行真空放氣，使所述密封腔體變回常壓狀態；循環執行步驟B、C多次；D、判斷所述陶殼是否干燥，如果是，則結束；如果否，則轉至步驟B。對每層殼體采用不同的真空度進行抽真空干燥以達到不同的效果當對所述陶殼的面層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為650 550毫米水銀柱，干燥所述陶殼的面層需要8-18分鐘；當對所述陶殼的過渡層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為530 430毫米水銀柱，干燥所述陶殼的過渡層需要20-40分鐘；當對所述陶殼的支撐層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為430 330毫米水銀柱，在該真空度下保持一定時間，干燥所述陶殼的支撐層需要40-60分鐘，制得的陶殼的支撐層呈海綿狀疏松結構；當對所述陶殼的封閉層進行干燥時，所述步驟b中密封腔體的真空度為430 330毫米水銀柱，干燥所述陶殼的封閉層需要40-60分鐘。 這種技術方案所使用的設備如圖I、圖2-1、圖3-1所示密封腔體I，用于放置待干燥的陶殼，密封腔體I包括腔體本體11，腔體本體11上設置有封閉門12和進氣口(圖中未示出)；加熱裝置3，用于控制陶殼處于恒溫狀態；抽真空裝置4，與密封腔體I相連接，用于對密封腔體I抽真空；降溫冷凝裝置2，用于對密封腔體I中的部分氣體進行降溫，使密封腔體I中的濕氣冷凝。上述裝置應用時，首先，將待干燥的陶殼放置在密封腔體I中；然后，利用加熱裝置3控制陶殼處于恒溫狀態，再利用抽真空裝置4將密封腔體I抽成真空，同時在預定時間內利用降溫冷凝裝置2對密封腔體I中的部分氣體進行降溫，使密封腔體I中的濕氣冷凝；隨后，對密封腔體I進行真空放氣，使密封腔體I變回常壓狀態；這時，如果陶殼已經完全干燥，則可以停止干燥，如果陶殼還未完全干燥，則需要重復進行上述抽真空、降溫冷凝以及真空放氣的過程。降溫冷凝裝置2優選采用如下方案如圖2-1、圖3-1所示，降溫冷凝裝置2包括壓縮機21、冷凝器22、蒸發器23、低壓調節閥24和膨脹閥25，壓縮機21、冷凝器22、低壓調節閥24和膨脹閥25均位于密封腔體I的外部，蒸發器23位于密封腔體I的內部，其中，壓縮機21的出口與冷凝器22的入口相連；冷凝器22的出口經膨脹閥25與蒸發器23的入口相連；蒸發器23的出口經低壓調節閥24與壓縮機21的入口相連。運行時，壓縮機21首先利用高壓將汽態冷媒壓縮后輸送至冷凝器22中，冷凝器22將汽態冷媒冷卻為液態，并將冷卻形成的高壓液態冷媒經膨脹閥25輸送至蒸發器23，在蒸發器23中冷媒吸收密封腔體I中的熱量，使密封腔體I中的濕氣冷凝，同時蒸發器23中的冷媒由高壓液態變為低壓汽態，然后經低壓調節閥24流回至壓縮機21中，進行下一次循環過程。如圖2-1、圖3-1所示的其他部件可參見本專利具體實施例部分的描述。上述技術方案可以實現即使在陶殼結構復雜時，也既能保證陶殼的均勻干燥，又實現陶殼的快速干燥，干燥所需時間為常規干燥方法需要的幾十個小時/層到一周的縮短到數小時。另一方面，這種技術方案提供的陶殼，其支撐層呈海綿狀疏松結構，可大大提高陶殼的透氣性，并明顯降低陶殼的燒后破斷系數至800多psi (磅/平方英寸)，使制作陶殼的漿料不須加任何崩散劑便可達到較佳的陶殼條件。但是上述技術方案仍然具有不足之處I、干燥時間上還有改進的余地；2、在節能方面還有改進的余地；3、蒸發器位于密封腔體的內部，冷凝開始，冷媒直接通過蒸發器與密封腔體內的氣體進行熱量交換，由于密封腔體中被抽真空，密封腔體內真空度越來越高，密封腔體內的空氣量越來越小，蒸發器的露點溫度越來越低低到零度時，水分在蒸發器上結霜，降低了冷凝的效果。所以，現有技術方案密封腔體中最高真空度為330毫米水銀柱，如果再提高冷凝除濕效果就急劇降低。但是顯然真空度越高，陶殼中的水分和氣體擴散到密封腔體內的速度就越快，量就越大，陶殼干燥速度就越快。因此如何在高真空度狀態下還能維持冷凝效果以突破現有技術干燥速度的極限是需要解決的問題。·4、對支撐層干燥時，采用430 330毫米水銀柱抽真空，并保持一段時間，這樣可以實現支撐層出現海綿狀疏松結構。但是由于保持一段時間就進行真空放氣使所述密封腔體變回常壓狀態，支撐層內的水分還未充分擴散到密封腔體中，要完全干燥支撐層就需要更多次地重復上述步驟，拖長了時間，浪費能源。5、支撐層有多層，并且在先形成并干燥的支撐層都已經形成海綿狀疏松結構，這樣在后堆積的未干燥的支撐層和最后堆積的未干燥的封閉層的水分會滲入到前一層或前幾層的海綿狀疏松結構內，不易干燥，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種陶殼快速干燥裝置，包括：密封腔體，用于放置待干燥的陶殼，所述密封腔體包括腔體本體，所述腔體本體上設置有封閉門和進氣口；加熱裝置，用于控制所述陶殼處于恒溫狀態；抽真空裝置，與所述密封腔體相連接，用于對所述密封腔體抽真空；降溫冷凝裝置，用于對所述密封腔體中的部分氣體進行降溫，使所述密封腔體中的濕氣冷凝；所述降溫冷凝裝置包括壓縮機、冷凝器、第一蒸發器、低壓調節閥和膨脹閥，所述壓縮機、冷凝器、低壓調節閥和膨脹閥均位于所述密封腔體的外部，所述第一蒸發器位于所述密封腔體的外部，其中，所述壓縮機的出口與所述冷凝器的入口相連；所述冷凝器的出口經所述膨脹閥與所述第一蒸發器的入口相連；所述第一蒸發器的出口經所述低壓調節閥與所述壓縮機的入口相連；所述降溫冷凝裝置還包括密封腔體內部具有的一個第二蒸發器，第二蒸發器的入口與一個泵的出口相連，泵的入口與一個水箱的出口相連，水箱的入口與第一蒸發器相連，第二蒸發器的出口與第一蒸發器相連，第二蒸發器的水在第一蒸發器內與冷媒進行熱交換，水箱與一個調節水管相連，水箱內設置的水溫探測器與上述壓縮機及調節水管的控制系統連接，第二蒸發器內的水保持1？2攝氏度。

【技術特征摘要】
1.一種陶殼快速干燥裝置，包括 密封腔體，用于放置待干燥的陶殼，所述密封腔體包括腔體本體，所述腔體本體上設置有封閉門和進氣口； 加熱裝置，用于控制所述陶殼處于恒溫狀態； 抽真空裝置，與所述密封腔體相連接，用于對所述密封腔體抽真空； 降溫冷凝裝置，用于對所述密封腔體中的部分氣體進行降溫，使所述密封腔體中的濕氣冷凝； 所述降溫冷凝裝置包括壓縮機、冷凝器、第一蒸發器、低壓調節閥和膨脹閥，所述壓縮機、冷凝器、低壓調節閥和膨脹閥均位于所述密封腔體的外部，所述第一蒸發器位于所述密封腔體的外部，其中， 所述壓縮機的出口與所述冷凝器的入口相連； 所述冷凝器的出口經所述膨脹閥與所述第一蒸發器的入口相連； 所述第一蒸發器的出口經所述低壓調節閥與所述壓縮機的入口相連； 所述降溫冷凝裝置還包括密封腔體內部具有的一個第二蒸發器，第二蒸發器的入口與一個泵的出口相連，泵的入口與一個水箱的出口相連，水箱的入口與第一蒸發器相連，第二蒸發器的出口與第一蒸發器相連，第二蒸發器的水在第一蒸發器內與冷媒進行熱交換，水箱與一個調節水管相連，水箱內設置的水溫探測器與上述壓縮機及調節水管的控制系統連接，第二蒸發器內的水保持1-2攝氏度。2.如權利要求I所述的陶殼快...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡欲期，
申請(專利權)人：蔡欲期，
類型：實用新型
國別省市：