一种水溶盐芯的微波固化成形系统技术方案

本实用新型专利技术的一种水溶盐芯的微波固化成形系统，属于铸造技术领域。包括盐芯喷涂单元、盐芯固化单元、盐芯浸泡单元和盐芯烧结单元，盐芯喷涂单元包括配液仓、喷液装置、铺料装置和红外线加热板，配液仓用于储存已配置的喷射液，铺料装置用于铺设无机盐粉末，喷液装置用于向铺设好的无机盐粉末喷洒喷射液使得无机盐粉末聚集凝结成待固化盐芯，红外线加热板用于对待固化盐芯预加热定型。本实用新型专利技术通过对盐芯红外线加热预成型后，再对盐芯进行无机盐溶液浸润、微波固化以及烧结，由于无机盐溶液的润湿性能极强，可以充分润湿填充预成型盐芯的孔隙，并在二次微波固化过程中结晶析出无机盐，显著提高了盐芯的强度。

A Microwave Curing Forming System for Water Soluble Salt Core

The utility model relates to a water-soluble salt core microwave solidification forming system, which belongs to the casting technology field. The salt core spraying unit includes salt core spraying unit, salt core solidification unit, salt core soaking unit and salt core sintering unit. The salt core spraying unit includes liquid dispensing bin, spraying device, paving device and infrared heating plate. The liquid dispensing bin is used to store the disposed spraying liquid, the paving device is used to lay inorganic salt powder, and the spraying device is used to spray liquid to lay inorganic salt powder to make inorganic salt powder. The solidified salt core is formed by aggregation and condensation, and the infrared heating plate is used for pre-heating and shaping of the solidified salt core. After the salt core is pre-formed by infrared heating, the salt core is infiltrated with inorganic salt solution, microwave cured and sintered. Because of the strong wettability of the inorganic salt solution, the pore of the pre-formed salt core can be fully wetted and filled, and the inorganic salt can be crystallized during the second microwave curing process, which significantly improves the strength of the salt core.

【技术实现步骤摘要】
一种水溶盐芯的微波固化成形系统
本技术属于铸造
，具体来说是一种水溶盐芯的微波固化成形系统。
技术介绍
水溶型芯因其优异的水溶溃散性能和环境友好特性在含有复杂内腔及弯曲孔道铸件的生产中具有广泛的应用。在铸造工业领域，以可溶盐为主体材料制得的水溶型芯称为水溶盐芯。目前，水溶盐芯的生产主要有压制烧结法、熔融浇铸法等成形方法。压制烧结法主要是将制备盐芯的原料进行混合后，在盐芯模具中压制成形，然后在一定温度下进行烘烤、烧结。如：中国专利CN200810018179.8将金属盐、粘结剂、纤维和晶须按比例混合均匀后放入模具中压制成盐芯坯料，再将盐芯坯料放入炉中进行焙烧，冷却出炉后按盐芯具体尺寸进行机械加工得到所需盐芯；中国专利CN201010218306.6将金属卤化盐和补强剂先进行烘干，再将烘干的卤化盐、补强剂和粘结剂混匀至相互包容，然后将混合物料制成盐芯坯体，最后将坯体置于烧结炉中进行烧结，最后获得盐芯；中国专利CN200610125398.7首先将水溶性金属盐、辅料破碎到规定的粒度，然后按比例混合，称量出一定重量放入粉末压制模具中压制出盐芯压胚，然后将盐芯压胚放入炉中进行焙烧，随后加工出下芯用的定位孔。然而，这些仅经压制的盐芯初始强度较低，容易在搬运过程中发生断裂或刮伤。部分研究者通过添加适量水以提升其粘结强度，这又造成盐芯脱模困难等问题。熔融浇注法是将无机盐熔化后，浇铸到盐芯模具中，带熔融盐冷却凝固后脱模即可获得所需盐芯。如：中国专利CN201611186722.6以水溶性无机盐(低熔点硝酸钾和硝酸钠、高熔点氯化钾、氯化钠、溴化钾、溴化钠，70-100％)和增强体(氧化铝粉、高铝矾土、高岭土、石英粉、玻璃纤维粉、耐火泥粉、膨润土、大林砂，200-1250目，0-30％)为原料。制备时，将盐混合，熔化，浇注到金属模具中得到复合盐芯适用于低熔点合金铸造；中国专利CN200710052535.3将金属卤化物与陶瓷晶须混合、熔化、浇注、成形，得到一种适用于高压铸造的水溶性盐芯。然而，熔融无机盐粘度低，容易从金属模具的缝隙中流出，且存在熔盐腐蚀性大、高温熔融能耗较高等缺点。事实上，不论是压制烧结法还是熔融浇注法，盐芯的成形都离不开成形模具。这使得传统方法在制备个性化水溶盐芯产品成本极高，也使得新型水溶盐芯产品的开发周期较长。近年来，快速成形技术在砂型/砂芯中有广泛应用。中国专利CN201010222794.8专利技术了一种陶瓷型芯快速成形制造方法，该方法将低温强化剂和陶瓷粉料混合均匀后进行SLS快速成形，再对得到陶瓷型芯生坯预处理，然后脱除陶瓷芯生坯中的低温强化剂，浸渗高温粘接剂，进行预烧和脱脂；最后进行高温烧结，即获得最终的整体陶瓷芯产品。但SLS成形设备昂贵，且不适宜与水溶盐芯的快速成形。中国专利CN201410267868.8专利技术了一种微滴喷射成形水溶型芯的系统及方法，可以用于水溶性砂芯的快速成形。该方法所喷射的液体为无机盐溶液，由于其具有一定的腐蚀性，容易造成微滴喷射喷头的腐蚀，所以需要采用具有防腐效应的微滴喷射喷头，这使得成形设备成本增大。
技术实现思路
1.技术要解决的技术问题本技术的目的在于解决现有水溶盐芯的传统成形方法制备周期较长，个性化产品生产成本较高且现有微滴喷射成形水溶盐芯以无机盐溶液为喷射液，存在喷头容易腐蚀，使用寿命较短，且盐芯强度较低的问题。提供一种水溶盐芯的微波固化成形系统，能够缩短水溶盐芯的制造周期，提升微滴喷射喷头的使用寿命2.技术方案为达到上述目的，本技术提供的技术方案为：本技术的一种水溶盐芯的微波固化成形系统，包括盐芯喷涂单元、盐芯固化单元、盐芯浸泡单元和盐芯烧结单元，所述盐芯喷涂单元包括配液仓、喷液装置、铺料装置和红外线加热板，配液仓用于储存已配置的喷射液，铺料装置用于铺设无机盐粉末，喷液装置按层厚0.01～1mm逐层对铺设好的无机盐粉末喷洒喷射液，喷射液使得无机盐粉末聚集凝结成待固化盐芯，在喷液装置工作的同时，红外线加热板用于对待固化盐芯预加热定型；盐芯固化单元用于对待固化盐芯进行间歇式微波加热固化成为固化盐芯；盐芯浸泡单元用于对成为固化盐芯进行浸泡；盐芯烧结单元用于将待烧结盐芯进行烧结。优选地，所述盐芯喷涂单元还包括混料装置、受料台、升降工作台和控制器，所述混料装置用于混合无机盐粉末；所述受料台水平设置于升降工作台的上方，且受料台随着升降工作台的升降而上下移动，所述控制器用于控制喷液装置的喷射参数。优选地，所述盐芯固化单元包括微波炉，该微波炉用于对待固化盐芯进行间歇式微波加热，待固化盐芯完全固化后成为固化盐芯。优选地，所述盐芯浸泡单元包括无机盐溶液槽，该无机盐溶液槽内盛放有与喷射液中无机盐成分相同的无机盐溶液，无机盐溶液槽用于对固化盐芯进行浸泡，浸泡时间t1，t1＜5min。优选地，所述盐芯烧结单元包括烧结炉，该烧结炉用于对待烧结盐芯进行烧结，烧结温度为T，T＝400-1000℃，烧结时间为t2，t2＝1-4h。优选地，所述喷液装置通过输液管连接配液仓，所述喷液装置滑动设置于移动导轨上，该移动导轨水平设置于受料台的上方，喷液装置在移动导轨上水平滑动向下方受料台喷洒喷射液，所述受料台与移动导轨之间设置有铺料装置，该铺料装置用于向受料台铺设无机盐粉末。优选地，所述混料装置的出料口连接有铺料装置，该铺料装置用于向受料台铺设无机盐粉末。优选地，所述升降工作台的表面设有粉床，升降工作台的下端设有工作腔和活塞，所述活塞推动升降工作台在工作腔内上下移动。优选地，所述系统的操作方法如下：S100、无机盐的预处理，将水溶性无机盐一种或几种烘干，研磨混合、筛分，得到100-200目盐粉备用；S200、配置喷射液，将水与添加剂混合均匀，配置成粘度为1-10cps的水溶液，将喷射液放入盐芯喷涂单元的配液仓；S300、微滴喷射成形及红外线加热预固化，铺料装置将步骤S100得到的无机盐粉末平铺在升降工作台上，喷液装置按盐芯实体模型生成的滴液路径喷射S200所配置的喷射液，待该层面微液滴喷射完成，打开红外线加热板对该层进行红外线加热固化，活塞带动升降工作台下行0.01～1mm，依次完成后续离散层面的滴液工序，直至所有离散层面的滴液工序完成；S400、浸润或喷淋无机盐溶液，将微波固化后的固化盐芯放入盐芯浸泡单元的无机盐溶液槽内，浸润无机盐溶液，浸泡时间为t1，t1＜5min；S500、间歇式微波固化，将浸润后的盐芯放在盐芯固化单元的微波炉内进行间歇式微波加热，待固化盐芯完全固化后取出；S600、烧结，将微波固化所得待烧结盐芯置于盐芯烧结单元的烧结炉中进行烧结，烧结温度为T，T＝400-1000℃，烧结时间为t2，t2＝1-4h。3.有益效果采用本技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本技术的一种水溶盐芯的微波固化成形系统，包括盐芯喷涂单元、盐芯固化单元、盐芯浸泡单元和盐芯烧结单元，所述盐芯喷涂单元包括配液仓、喷液装置、铺料装置和红外线加热板，配液仓用于储存已配置的喷射液，铺料装置用于铺设无机盐粉末，喷液装置用于向铺设好的无机盐粉末喷洒喷射液使得无机盐粉末聚集凝结成待固化盐芯，红外线加热板用于对待固化盐芯预加热定型；盐芯固化单元用于对固化盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶盐芯的微波固化成形系统，其特征在于：包括盐芯喷涂单元(100)、盐芯固化单元(200)、盐芯浸泡单元(300)和盐芯烧结单元(400)，所述盐芯喷涂单元(100)包括配液仓(120)、喷液装置(122)、铺料装置(142)和红外线加热板(180)，配液仓(120)用于储存已配置的喷射液，铺料装置(142)用于铺设无机盐粉末，喷液装置(122)按层厚0.01～1mm逐层对铺设好的无机盐粉末喷洒喷射液，喷射液使得无机盐粉末聚集凝结成待固化盐芯(230)，在喷液装置(122)工作的同时，红外线加热板(180)用于对待固化盐芯(230)预加热定型；盐芯固化单元(200)用于对待固化盐芯(230)进行间歇式微波加热固化成为固化盐芯(320)；盐芯浸泡单元(300)用于对成为固化盐芯(320)进行浸泡；盐芯烧结单元(400)用于将待烧结盐芯(420)进行烧结。

【技术特征摘要】
1.一种水溶盐芯的微波固化成形系统，其特征在于：包括盐芯喷涂单元(100)、盐芯固化单元(200)、盐芯浸泡单元(300)和盐芯烧结单元(400)，所述盐芯喷涂单元(100)包括配液仓(120)、喷液装置(122)、铺料装置(142)和红外线加热板(180)，配液仓(120)用于储存已配置的喷射液，铺料装置(142)用于铺设无机盐粉末，喷液装置(122)按层厚0.01～1mm逐层对铺设好的无机盐粉末喷洒喷射液，喷射液使得无机盐粉末聚集凝结成待固化盐芯(230)，在喷液装置(122)工作的同时，红外线加热板(180)用于对待固化盐芯(230)预加热定型；盐芯固化单元(200)用于对待固化盐芯(230)进行间歇式微波加热固化成为固化盐芯(320)；盐芯浸泡单元(300)用于对成为固化盐芯(320)进行浸泡；盐芯烧结单元(400)用于将待烧结盐芯(420)进行烧结。2.根据权利要求1所述的一种水溶盐芯的微波固化成形系统，其特征在于：所述盐芯喷涂单元(100)还包括混料装置(110)、受料台(141)、升降工作台(163)和控制器(170)，所述混料装置(110)用于混合无机盐粉末；所述受料台(141)水平设置于升降工作台(163)的上方，且受料台(141)随着升降工作台(163)的升降而上下移动，所述控制器(170)用于控制喷液装置(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，李景辉，张明亚，彭磊，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34