本发明专利技术公开了一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法；其主要原材料采用尿素50‑55份、氯化钠15‑20份、硫酸镁12‑15份、玉米粒5‑8份、饱和氯化钠溶液6‑8份、聚乙烯醇10‑13份、纳米二氧化硅3‑5份、碳纤维3‑5份，制备过程中先将聚乙烯醇加热至熔融态，再加入干混混合后的粉末材料中进行湿混，能够提高粘合性，便于芯模压制成型，再采用二次加热法，进一步提高水溶芯的力学性能；本发明专利技术制备的水溶芯抗弯曲能力强，水溶性高，能够广泛应用于铜壶工艺品或其他精密度要求高的制品生产中。
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.
【技术实现步骤摘要】
一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法
本专利技术涉及精密器件加工成型领域，具体是涉及一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法。
技术介绍
汽车、船只、兵器及航天等工业中经常需要内腔复杂或具有弯曲孔道的锻造件，生产该类的芯模通常采用水溶性树脂芯，该类树脂芯具有高强度力学性能，抗弯曲强度最高能达到6MPa左右，但长期的生产，使得环境污染严重，且该类树脂芯发气量偏大，易产生气孔类缺陷；近几年，出现了较多的水溶性树脂芯替代品，典型的有陶瓷芯、尿素芯，但目前使用的陶瓷芯及尿素芯力学性能偏低，最高抗弯曲强度仅为1.8MPa，在生产过程中无法抵抗浇注时产生的冲击力，导致芯模粉碎或断裂，造成次品。此外，在铜壶工艺品和精度要求高的工艺品制备中，也需要用到水溶芯，一方面，能够制备出空腔工件，降低工艺品的质量，减少原材料的使用量；另一方面，避免脱模时对工艺品边缘照成瑕疵，尤其是精密度要求高的工件制备。因此，如何制备出高力学性能的水溶芯模以适合工业生产，是本行业研究的方向。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高强度，水溶性强的水溶芯模的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法：1.备料：按重量称取尿素50-55份、氯化钠15-20份、硫酸镁12-15份、玉米粒5-8份、饱和氯化钠溶液6-8份、聚乙烯醇10-13份、纳米二氧化硅3-5份、碳纤维3-5份；将尿素、氯化钠、硫酸镁、玉米粒分别用球磨粉碎机粉碎至粒径为100微米至200微米，球磨速率为1500r/min，收集尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉、玉米粒微粉，备用；将聚乙烯醇水浴加热至熔融状态，保温，备用；2.混合：将尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率为1500r/min，混合后，再加入纳米二氧化硅及碳纤维，1500r/min继续混合15-20min后，加入步骤1所得玉米微粉及熔融态的聚乙烯醇，1500r/min继续混合20-30min后得混合物，将混合物转移至烧杯中，并用蒸馏水冲洗球墨罐2-3遍，冲洗液一同转移至烧杯中，每次使用蒸馏水的量为3-5ml；将烧杯水浴加热至45-55℃后，保温，以每分钟3-5滴的速率滴加饱和的氯化钠溶液，并不断搅拌，滴加结束后，以2℃/min升温速率升至75-85℃后，保温2h，自然降温，冷却，得悬浮液；3.预制体：将悬浮液浓缩至含水量为10%-15%后得黏稠物，将黏稠物注入型模内，再将型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度达-0.01MPa后，以45℃/h升温速率升至220-230℃，保温3h后，取出型模，130MPa压力下，冷等静压压制，保压3-5min后，泄压，得含预制体型模；4.预烧结：将含预制体型模放入烧结炉中，45℃/h升温速率升至180-190℃，保温1h后，再以60℃/h升温速率升至260-275℃，保温1h后，以45℃/h升温速率升至900-910℃，保温3-5h后，自然冷却；5.烧结成型：将预烧结后的预制体从型模中脱出，再将预制体放入烧结炉中，以60℃/h升温速率升至930-935℃，保温3h后，自然降温，得水溶芯。其中，所述的聚乙烯醇分子量为11万至13万。其中，所述的碳纤维为直径100微米至200微米，长度不超过1mm的短纤维。本专利技术的优点是：1、本专利技术所制得的水溶芯模力学性能强，抗弯曲强度能达8MPa以上，更加适用于高精度工艺品的生产制备中；2、本专利技术所制得的水溶芯模水溶性强，水溶速率能达0.85g/min，更利于工业生产，提高生产效率。具体实施方式实施例1一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法：1.备料：按重量称取尿素53份、氯化钠18份、硫酸镁14份、玉米粒7份、饱和氯化钠溶液7份、聚乙烯醇11份、纳米二氧化硅4份、碳纤维4份；将尿素、氯化钠、硫酸镁、玉米粒分别用球磨粉碎机粉碎至粒径为100微米至200微米，球磨速率为1500r/min，收集尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉、玉米粒微粉，备用；将聚乙烯醇水浴加热至熔融状态，保温，备用；2.混合：将尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率为1500r/min，混合后，再加入纳米二氧化硅及碳纤维，1500r/min继续混合18min后，加入步骤1所得玉米微粉及熔融态的聚乙烯醇，1500r/min继续混合25min后得混合物，将混合物转移至烧杯中，并用蒸馏水冲洗球墨罐3遍，冲洗液一同转移至烧杯中，每次使用蒸馏水的量为4ml；将烧杯水浴加热至50℃后，保温，以每分钟4滴的速率滴加饱和的氯化钠溶液，并不断搅拌，滴加结束后，以2℃/min升温速率升至80℃后，保温2h，自然降温，冷却，得悬浮液；3.预制体：将悬浮液浓缩至含水量为13%后得黏稠物，将黏稠物注入型模内，再将型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度达-0.01MPa后，以45℃/h升温速率升至225℃，保温3h后，取出型模，130MPa压力下，冷等静压压制，保压4min后，泄压，得含预制体型模；4.预烧结：将含预制体型模放入烧结炉中，45℃/h升温速率升至185℃，保温1h后，再以60℃/h升温速率升至270℃，保温1h后，以45℃/h升温速率升至905℃，保温4h后，自然冷却；5.烧结成型：将预烧结后的预制体从型模中脱出，再将预制体放入烧结炉中，以60℃/h升温速率升至930℃，保温3h后，自然降温，得水溶芯；其中，所述的聚乙烯醇分子量为11万至13万；其中，所述的碳纤维为直径100微米至200微米，长度不超过1mm的短纤维。实施例2一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法：1.备料：按重量称取尿素50份、氯化钠15份、硫酸镁12份、玉米粒8份、饱和氯化钠溶液8份、聚乙烯醇13份、纳米二氧化硅5份、碳纤维5份；将尿素、氯化钠、硫酸镁、玉米粒分别用球磨粉碎机粉碎至粒径为100微米至200微米，球磨速率为1500r/min，收集尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉、玉米粒微粉，备用；将聚乙烯醇水浴加热至熔融状态，保温，备用；2.混合：将尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率为1500r/min，混合后，再加入纳米二氧化硅及碳纤维，1500r/min继续混合15min后，加入步骤1所得玉米微粉及熔融态的聚乙烯醇，1500r/min继续混合30min后得混合物，将混合物转移至烧杯中，并用蒸馏水冲洗球墨罐2遍，冲洗液一同转移至烧杯中，每次使用蒸馏水的量为5ml；将烧杯水浴加热至45℃后，保温，以每分钟3滴的速率滴加饱和的氯化钠溶液，并不断搅拌，滴加结束后，以2℃/min升温速率升至85℃后，保温2h，自然降温，冷却，得悬浮液；3.预制体：将悬浮液浓缩至含水量为10%后得黏稠物，将黏稠物注入型模内，再将型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度达-0.01MPa后，以45℃/h升温速率升至220℃，保温3h后，取出型模，130MPa压力下，冷等静压压制，保压5min后，泄压，得含预制体型模；4.预烧结：将含预制体型模放入烧结炉中，45℃/h升温速率升至190℃，保温1h后，再以60℃/h升温速率升至275℃，保温1h后，以45℃/h升温速率升至900℃，保温5h后，自然冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法，其特征在于：一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法：1.备料：按重量称取尿素50‑55份、氯化钠15‑20份、硫酸镁12‑15份、玉米粒5‑8份、饱和氯化钠溶液6‑8份、聚乙烯醇10‑13份、纳米二氧化硅3‑5份、碳纤维3‑5份；将尿素、氯化钠、硫酸镁、玉米粒分别用球磨粉碎机粉碎至粒径为100微米至200微米，球磨速率为1500r/min，收集尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉、玉米粒微粉，备用；将聚乙烯醇水浴加热至熔融状态，保温，备用；2.混合：将尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率为1500r/min，混合后，再加入纳米二氧化硅及碳纤维，1500r/min继续混合15‑20min后，加入步骤1所得玉米微粉及熔融态的聚乙烯醇，1500r/min继续混合20‑30min后得混合物，将混合物转移至烧杯中，并用蒸馏水冲洗球墨罐2‑3遍，冲洗液一同转移至烧杯中，每次使用蒸馏水的量为3‑5ml；将烧杯水浴加热至45‑55℃后，保温，以每分钟3‑5滴的速率滴加饱和的氯化钠溶液，并不断搅拌，滴加结束后，以2℃/min升温速率升至75‑85℃后，保温2h，自然降温，冷却，得悬浮液；3.预制体：将悬浮液浓缩至含水量为10%‑15%后得黏稠物，将黏稠物注入型模内，再将型模放入放入真空干燥箱中，抽真空，真空度达‑0.01MPa后，以45℃/h升温速率升至220‑230℃，保温3h后，取出型模，130MPa压力下，冷等静压压制，保压3‑5min后，泄压，得含预制体型模；4.预烧结：将含预制体型模放入烧结炉中，45℃/h升温速率升至180‑190℃，保温1h后，再以60℃/h升温速率升至260‑275℃，保温1h后，以45℃/h升温速率升至900‑910℃，保温3‑5h后，自然冷却；5.烧结成型：将预烧结后的预制体从型模中脱出，再将预制体放入烧结炉中，以60℃/h升温速率升至930‑935℃，保温3h后，自然降温，得水溶芯。...
【技术特征摘要】
1.一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法，其特征在于：一种用于制备精密器件的水溶芯模的制备方法：1.备料：按重量称取尿素50-55份、氯化钠15-20份、硫酸镁12-15份、玉米粒5-8份、饱和氯化钠溶液6-8份、聚乙烯醇10-13份、纳米二氧化硅3-5份、碳纤维3-5份；将尿素、氯化钠、硫酸镁、玉米粒分别用球磨粉碎机粉碎至粒径为100微米至200微米，球磨速率为1500r/min，收集尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉、玉米粒微粉，备用；将聚乙烯醇水浴加热至熔融状态，保温，备用；2.混合：将尿素微粉、氯化钠微粉、硫酸镁微粉加入球墨罐中，球磨混合15min，球磨速率为1500r/min，混合后，再加入纳米二氧化硅及碳纤维，1500r/min继续混合15-20min后，加入步骤1所得玉米微粉及熔融态的聚乙烯醇，1500r/min继续混合20-30min后得混合物，将混合物转移至烧杯中，并用蒸馏水冲洗球墨罐2-3遍，冲洗液一同转移至烧杯中，每次使用蒸馏水的量为3-5ml；将烧杯水浴加热至45-55℃后，保温，以每分钟3-5滴的速率滴加饱和的氯化钠溶液，并不断搅拌，滴加结束后...
【专利技术属性】
技术研发人员：邢益健，
申请(专利权)人：海南科技职业学院，
类型：发明
国别省市：海南,46
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