在上述工艺过程中， 陶壳的制作至关重要， 它的质量好坏决定了铸件的优劣。 目 前， 陶壳制作通常采用的方法为： 壳模法， 具体地常采用水溶性硅溶胶制壳法， 该方 法在制作陶壳时， 是使用耐火材料配制不同的浆料与砂， 一层浆一层砂逐渐一层层的 堆集在蜡模的表面， 制成所需要厚度的陶壳。 因此， 陶壳在结构上可以分为面层、 过 渡层 （二层）、 支撑层 （背层） 及封闭层， 其中， 面层、 过渡层和封闭层均只有一层， 而支撑层通常具有多层。 硅溶胶是依赖脱水浓缩凝胶而产生强度的， 因此， 在水溶性硅溶胶制壳过程中， 一个重要的工艺步骤即是对陶壳各层进行干燥 。 传统的干燥方法是： 将陶壳放置在恒温恒湿室中， 让其自然晾干。 该方法得到的 陶壳质量较好， 但是花费时间过长。 对于普通 6〜8层的陶壳来说， 每层大约需要 8〜 24小时的时间进行干燥， 整个陶壳大约需要一周的时间才能完成制作， 耗费时间长， 降低了生产效率。 为了实现陶壳的快速干燥， 人们研究并使用了两种新的干燥方法： 第一种方法是： 利用强力鼓风机进行除湿， 使陶壳在 2〜12米 /秒的风速下快速干 燥， 同时控制陶壳表面温度保持在室温下。 该方法提高了陶壳的干燥效率， 对于 6层 的陶壳 6小时内即可完成干燥， 但是， 当铸件结构复杂有孔洞时， 鼓风时会有迎风面 与背风面的区别， 孔内速度远小于一般表面， 因此， 会造成过度干燥与干燥不足同时 存在， 使陶壳干燥不均， 影响了陶壳的质量。 第二种方法是： 将陶壳包裹于多孔性强力吸湿材料中， 利用毛细现象， 将陶壳中 的水分快速吸除。 该方法也能提高陶壳的干燥速度， 但是此法作业时， 必需将陶壳表 面吸附的吸湿材料完全去除后才可进行下一步 浸浆， 并且当铸件结构复杂有孔洞时， 吸湿材料不易埋入， 无法作业。 由上可知， 现有技术中的陶壳干燥方法在陶壳结构复杂时 ， 不能既保证陶壳的质 量， 又实现陶壳的快速干燥。 发明内容 一方面， 本发明提供一种陶壳快速干燥方法和装置， 它能够在陶壳结构复杂时， 既保证陶壳的质量， 又实现陶壳的快速干燥。 为达到上述目的， 本发明采用如下技术方案： 一种陶壳快速干燥方法， 包括步骤： a、 将待干燥的陶壳放入密封腔体中； b、在控制所述陶壳处于恒温状态的前提下， 将所述密封腔体抽成真空状态， 并在 预定时间内对所述密封腔体中的部分气体进行 降温， 使所述密封腔体中的湿气冷凝； c、 对所述密封腔体进行真空放气， 使所述密封腔体变回常压状态； d、 判断所述陶壳是否干燥， 如果是， 则结束； 如果否， 则转至步骤 b。 作为对上述技术方案的优化， 当对所述陶壳的面层进行干燥时， 所述步骤 b中密 封腔体的真空度为 650〜550毫米水银柱。 作为对上述技术方案的优化， 当对所述陶壳的过渡层进行干燥时， 所述步骤 b中 密封腔体的真空度为 530〜430毫米水银柱。 作为对上述技术方案的优化， 当对所述陶壳的支撑层进行干燥时， 所述步骤 b中 密封腔体的真空度为 430〜330毫米水银柱。 作为对上述技术方案的优化， 当对所述陶壳的封闭层进行干燥时， 所述步骤 b中 密封腔体的真空度为 430〜330毫米水银柱。 一种陶壳快速干燥装置， 包括： 密封腔体， 用于放置待干燥的陶壳， 所述密封腔体包括腔体本体， 所述腔体本体 上设置有封闭门和进气口；

加热装置， 用于控制所述陶壳处于恒温状态； 抽真空装置， 与所述密封腔体相连接， 用于对所述密封腔体抽真空；

降温冷凝装置， 用于对所述密封腔体中的部分气体进行降温， 使所述密封腔体中 的湿气冷凝。 作为对上述技术方案的优化， 所述降温冷凝装置包括压缩机、 冷凝器、 蒸发器、 低压调节阀和膨胀阀， 所述压缩机、 冷凝器、 低压调节阀和膨胀阀均位于所述密封腔 体的外部， 所述蒸发器位于所述密封腔体的内部， 其中，

所述压缩机的出口与所述冷凝器的入口相连； 所述冷凝器的出口经所述膨胀阀与所述蒸发器 的入口相连；

所述蒸发器的出口经所述低压调节阀与所述压 缩机的入口相连。 作为对上述技术方案的优化， 所述压缩机与低压调节阀之间连接有汽液分离 器。 作为对上述技术方案的优化， 所述压缩机与冷凝器之间连接有油分离器， 所述油 分离器的油出口连接至所述压缩机。 作为对上述技术方案的优化， 所述冷凝器与膨胀阀之间连接有干燥过滤器。 作为对上述技术方案的优化， 所述冷凝器与干燥过滤器之间连接有水冷却器 。 作为对上述技术方案的优化， 所述密封腔体内还设置有压缩机高压热回收管 ， 其 中，

所述干燥过滤器的出口还与所述压缩机高压热 回收管的一端相连； 所述压缩机高压热回收管的另一端与所述膨胀 阀的入口相连。 作为对上述技术方案的优化， 所述加热装置位于所述密封腔体内， 所述加热装置 为电热管。

作为对上述技术方案的优化， 所述密封腔体内还设置有竖隔板和风扇， 所述竖隔 板和风扇使所述密封腔体内形成一空气循环回 路， 其中， 所述竖隔板的一侧用于放置所述陶壳， 所述风扇位于所述竖隔板该侧的上方； 所述竖隔板的另一侧放置所述蒸发器。 作为对上述技术方案的优化， 所述腔体本体的底部连接有真空储水桶， 所述真空 储水桶的底部设置有排水口。 作为对上述技术方案的优化， 所述封闭门的周边设置有密封圈凹槽， 所述密封圈 凹槽内设置有密封圈， 所述密封圈为充气式密封圈。 作为对上述技术方案的优化， 所述抽真空装置与腔体本体之间依次连接有第 一道 过滤网和第二道过滤网。 作为对上述技术方案的优化，所述腔体本体的 进气口上设置有外气均压电磁阀和 / 或外气均压手动球阀。 本发明中， 是在真空条件下对密封腔体进行冷凝除湿， 从而使陶壳逐渐干燥的。 由于陶壳的湿度较大， 与外部存在一定的湿度压差， 所以陶壳中的水分本身就会不断 的扩散出来。 而真空状态能够加速水份的扩散速度， 从而大大提高陶壳的干燥速度， 并且真空状态下湿度压差一致， 陶壳中的水分扩散一致， 不会存在干燥差异。 同时， 本发明还对密封腔体中的部分气体进行了降温 ， 使密封腔体中的湿气冷凝， 降低了密 封腔体中的湿度， 从而使陶壳中的水分持续向外扩散， 使陶壳逐渐干燥。 本发明中， 恒温状态能够使陶壳体积不发生变化； 将密封腔体变回常压状态， 能够防止陶壳某一 部分过度干燥。 即使在陶壳结构复杂时， 本发明也既能保证陶壳的质量， 又实现陶壳 的快速干燥。 另一方面， 本发明提供一种根据上述陶壳快速干燥方法制 得的陶壳， 所述陶壳的 支撑层呈海绵状疏松结构。 本发明提供的陶壳， 其支撑层呈海绵状疏松结构， 可大大提高陶壳的透气性， 并 明显降低陶壳的烧后破断系数至 800多 psi (磅 /平方英寸）， 使制作陶壳的浆料不须 加任何崩散剂便可达到最佳的陶壳条件。 附图说明 图 1为本发明陶壳快速干燥方法实施例的流程示� �图； 图 2为本发明陶壳快速干燥装置实施例的结构示� �图； 图 3为图 2所示实施例中降温冷凝装置的结构示意图； 图 4为对图 2所示装置实施例改进后的内部结构示意图； 图 5为图 4所示装置实施例中封闭门打开后的正面结构� �意图； 图 6为图 4所示装置实施例中位于密封腔体外部的抽真� �装置和真空储水桶部分 的结构示意图。 具体实施方式 为解决现有技术中的陶壳干燥方法在陶壳结构 复杂时， 不能既保证陶壳的质量， 又实现陶壳快速干燥的问题， 本发明提供一种陶壳快速干燥方法和装置， 以及陶壳。 下面结合附图对本发明作详细说明。

本发明提供一种陶壳快速干燥方法， 如图 1所示， 它包括： 步骤 S1 : 将待干燥的陶壳放入密封腔体中； 该密封腔体优选采用金属材料制成。

步骤 S2 :在控制所述陶壳处于恒温状态的前提下，将� �述密封腔体抽成真空状态， 并在预定时间内对所述密封腔体中的部分气体 进行降温， 使所述密封腔体中的湿气冷 凝； 本步骤中， 控制陶壳处于恒温状态， 能够保证陶壳的质量。 如果不控制恒温， 则 当陶壳中的水份挥发时， 必会吸收热量， 使蜡模降温， 进而使蜡模由于热胀冷缩而产 生收缩， 形成陶壳的浆料也会随之缩小体积； 而当陶壳完全干燥后， 没有水份挥发， 蜡模会吸收外界热量， 升温至室温， 体积膨胀回原始体积， 但此时陶壳已经干硬， 势 必会被蜡模胀裂或因拉扯使陶壳上的字体沟槽 剪断， 从而影响陶壳的质量。 本步骤中， 抽真空和对密封腔体中的部分气体进行降温冷 凝可以同时进行。 由于 陶壳的湿度较大， 与外部存在一定的湿度压差， 所以陶壳中的水分本身就会不断的扩 散出来。 而真空状态能够加速水份的扩散速度， 从而大大提高陶壳的干燥速度， 并且 真空状态下湿度压差一致， 陶壳中的水分扩散一致， 不会存在干燥差异。 同时， 本发 明还对密封腔体中的部分气体进行了降温， 使密封腔体中的湿气冷凝， 降低了密封腔 体中的湿度， 从而使陶壳中的水分持续向外扩散， 使陶壳逐渐干燥。 步骤 S3 : 对所述密封腔体进行真空放气， 使所述密封腔体变回常压状态； 由于陶売在真空恒压状态下， 其除湿效果不如在动态抽真空情况下好， 且由于陶 売多数情况下具有深浅不一的凹槽， 为求槽底及外表干燥程度一致及提高干燥效率 。 因此， 需要对密封腔体进行真空放气， 使密封腔体变回常压状态， 这样， 往复多次就 能使陶壳中水分不论槽底及表面， 使陶壳各部分的含水量逐渐变均匀， 避免陶壳某一 部分过度干燥， 影响陶壳质量。

步骤 S4: 判断所述陶壳是否干燥， 如果是， 则结束； 如果否， 则转至步骤 S2。 本步骤中， 如果陶壳已经完全干燥， 则结束， 如果陶壳还未完全干燥， 则需要继 续执行上述步骤 S2和 S3。 一般来说， 均需要循环执行步骤 S2、 S3多次之后， 陶壳才 能完全干燥。 判断陶壳是否干燥可以有多种方法， 现举两例以进行说明， 第一种判断 方法是： 检测陶壳在真空状态下表面温度， 当湿度低于某一值时， 则显示于湿球温度 等于干球温度， 说明陶壳中已经没有水分可向外挥发， 陶壳已经完全干燥； 第二种方 法是： 根据对陶壳干燥的经验， 设定一电阻值， 如果到达该数值， 则认为陶壳已近干 燥完成， 结束程序， 如果未到达该数值， 则继续运行。

经过上述步骤 S1-S4之后， 即使在陶壳结构复杂时， 本发明也既能保证陶壳的质 量， 又实现陶壳的快速干燥。

经试验发现， 在真空状态下， 制作陶壳的浆料会产生鼓胀呈海绵状的现象， 真空 度越高， 鼓胀情形越激烈。 经发明人研究， 出现这种情况的原因是： 真空状态下， 浆 体内的气泡会膨胀拉动浆体及砂粒轻微移动， 然后经过一段时间后， 浆体膨胀消失体 积开始萎缩， 由于萎缩力量不够膨胀时产生的力强大， 再由于浆料脱水产生胶化且砂 粒不具有流动性， 导致砂粒不能完全复位， 从而造成陶壳中产生了细微孔隙及网状微 裂纹， 致使陶壳组织结构略微松散， 从而使陶壳的厚度增厚， 增加了陶壳的透气性。 上述现象能够增加陶壳的透气性和崩散性， 但是却降低了陶壳的强度。 因此， 在 陶壳各层作业时， 需要根据陶壳各层对透气性和强度的不同需求 ，采用不同的真空度。 对于陶壳的面层， 为了确保陶壳质量， 需要得到致密的面层， 避免鼓胀呈海绵状 现象的发生， 因此， 面层作业时需要在低真空度下进行， 密封腔体的真空度可以为 650〜550毫米水银柱， 真空度优选为 600毫米水银柱。 对于陶壳的过渡层， 它是连接面层和支撑层的过渡， 需要确保其具有一定的强度 和透气性， 因此， 过渡层作业时的真空度比面层作业时的真空度 略大， 可以为 530〜 430毫米水银柱， 真空度优选为 500毫米水银柱。 而对于陶壳的支撑层， 既需要具有足够的强度， 来承受金属液凝固前的静压， 还 需要具有较好的透气性， 以保证铸件的质量， 因此， 支撑层作业时的真空度优选为 430〜330毫米水银柱， 在该真空度下保持一定时间， 支撑层的浆料就会呈现海绵状疏 松结构， 大大提高陶壳的透气性， 并明显降低陶壳的烧后破断系数至 800多 psi， 使 浆料不须加任何崩散剂便可达到最佳的陶壳条 件。

最后， 对于陶壳的封闭层， 作业时的真空度可以为 430〜330毫米水银柱， 以兼 顾该层的强度和透气性。

采用本发明的方法对陶壳进行干燥， 能够大大降低陶壳干燥所需要的时间， 详细 数据请见下表 1。 表 1 :

由表 1可知， 对于 6〜8层的陶壳， 现有技术中自然干燥的方式需要大约一周的 时间才能完成制作， 而采用本发明的方法可以在 6个小时内完成制作， 大大提高了生 产效率， 降低了成本， 同时也节约了能源。 本发明的陶壳快速干燥方法， 利用真空吸气放气的往复持续加速陶壳干燥， 并在 密封腔体内装有降温冷凝除湿的设备， 避免密封腔体内湿气重减缓干燥， 同样， 还有 加热装置， 以保证陶壳的质量。 另外， 本发明还针对陶壳各层使用不同的真空度， 以 形成最佳的陶壳条件。 本发明不存在鼓风除湿时迎风背风干燥不均的 缺点， 也不存在 吸湿材料除湿时不易作业的问题， 本发明在一定程度上提高了陶壳的质量， 实现了陶 壳的快速干燥， 能够提高生产效率， 降低生产成本， 节约能源， 保护环境。 与上述陶壳快速干燥方法相对应， 本发明还提供一种陶壳快速干燥装置， 如图 2 所示， 它包括：

密封腔体 1， 用于放置待干燥的陶壳， 密封腔体 1包括腔体本体 11， 腔体本体 11 上设置有封闭门 12和进气口 （图中未示出）； 加热装置 3， 用于控制陶壳处于恒温状态； 抽真空装置 4， 与密封腔体 1相连接， 用于对密封腔体 1抽真空； 降温冷凝装置 2， 用于对密封腔体 1中的部分气体进行降温， 使密封腔体 1中的 湿气冷凝。 本发明的装置应用时， 需要结合使用上述实施例的陶壳快速干燥方法 。 首先， 将 待干燥的陶壳放置在密封腔体 1中； 然后， 利用加热装置 3控制陶壳处于恒温状态， 再利用抽真空装置 4将密封腔体 1抽成真空， 同时在预定时间内利用降温冷凝装置 2 对密封腔体 1中的部分气体进行降温， 使密封腔体 1中的湿气冷凝； 随后， 对密封腔 体 1进行真空放气， 使密封腔体 1变回常压状态； 这时， 如果陶壳已经完全干燥， 则 可以停止干燥， 如果陶壳还未完全干燥， 则需要重复进行上述抽真空、 降温冷凝以及 真空放气的过程。 本发明中， 是在真空条件下对密封腔体进行冷凝除湿， 从而使陶壳逐渐干燥的。 由于陶壳的湿度较大， 与外部存在一定的湿度压差， 所以陶壳中的水分本身就会不断 的扩散出来。 而真空状态能够加速水份的扩散速度， 从而大大提高陶壳的干燥速度， 并且真空状态下湿度压差一致， 陶壳中的水分扩散一致， 不会存在干燥差异。 同时， 本发明还对密封腔体中的部分气体进行了降温 ， 使密封腔体中的湿气冷凝， 降低了密 封腔体中的湿度， 从而使陶壳中的水分持续向外扩散， 使陶壳逐渐干燥。 本发明中， 恒温状态能够使陶壳体积不发生变化； 将密封腔体变回常压状态， 能够防止陶壳某一 部分过度干燥。 即使在陶壳结构复杂时， 本发明也既能保证陶壳的质量， 又实现陶壳 的快速干燥。

本发明中， 降温冷凝装置 2优选采用如下方案： 如图 3所示， 降温冷凝装置 2包括压缩机 21、 冷凝器 22、 蒸发器 23、 低压调节 阀 24和膨胀阀 25， 压缩机 21、 冷凝器 22、 低压调节阀 24和膨胀阀 25均位于密封腔 体 1的外部， 蒸发器 23位于密封腔体 1的内部， 其中， 压缩机 21的出口与冷凝器 22的入口相连； 冷凝器 22的出口经膨胀阀 25与蒸发器 23的入口相连； 蒸发器 23的出口经低压调节阀 24与压缩机 21的入口相连。 运行时， 压缩机 21首先利用高压将汽态冷媒压缩后输送至冷凝� �� 22中， 冷凝器 22将汽态冷媒冷却为液态， 并将冷却形成的高压液态冷媒经膨胀阀 25输送至蒸发器 23， 在蒸发器 23中冷媒吸收密封腔体 1中的热量， 使密封腔体 1中的湿气冷凝， 同时 蒸发器 23中的冷媒由高压液态变为低压汽态， 然后经低压调节阀 24流回至压缩机 21 中， 进行下一次循环过程。

在上述实施例中， 冷媒从蒸发器 23中流出后， 可能是汽液共存， 因此， 为了保 护压缩机 21不受损坏， 压缩机 21与低压调节阀 24之间可以连接有汽液分离器 26， 用于将冷媒中的液体分离出来，仅使汽态冷媒 流回至压缩机 21中进行下一次循环， 分 离出来的液体冷媒可以再次输送到蒸发器 23中进行使用。

同时， 在降温冷凝装置 2的循环管道中会存在用于溶解冷媒的油性物� �， 为了回 收利用该油性物质，压缩机 21与冷凝器 22之间可以连接有油分离器 27， 油分离器 27 的油出口再连接至压缩机 21。 并且， 为了过滤冷媒中杂质， 提高降温冷凝的效率， 冷 凝器 22与膨胀阀 25之间还可以连接有干燥过滤器 28， 用于对冷媒进行过滤。 为了进一步提高对汽态冷媒的冷却效果，冷凝 器 22与干燥过滤器 28之间还可以 连接有水冷却器 29， 以对冷媒进行二次冷却， 提高整个降温冷凝装置 2的降温冷凝效 果。

在控制陶壳处于恒温状态的过程中， 为了提高热量的利用率， 节约能源， 在密封 腔体 1内还可以设置有压缩机高压热回收管 31， 其中， 干燥过滤器 28的出口还与压缩机高压热回收管 31的一端相连； 压缩机高压热回收管 31的另一端与膨胀阀 25的入口相连。 这样， 就回收利用了压缩机高压冷媒的部分热量， 节约了能源。

如图 2所示， 本发明中的加热装置 3是用于控制陶壳处于恒温状态的， 它可以采 用各种加热方式及位置布置方式， 如红外线加热、设置在密封腔体 1外表面等。但是， 考虑到加热的速度以及温度控制的方便性， 优选将加热装置 3设置在密封腔体 1内， 并且加热装置优选采用电热管。 本发明中， 在干燥陶壳时， 一方面需要控制陶壳处于恒温状态 （需要加热）， 另 一方面需要对密封腔体的部分气体进行降温， 因此， 为了使两者互不干扰， 并提高陶 壳的干燥效率， 在本发明图 4所示的实施例中， 密封腔体 1 内还可以设置有竖隔板 5 和风扇 6， 竖隔板 5和风扇 6使密封腔体 1内形成一空气循环回路， 其中， 竖隔板 5的一侧 （图 4中的左侧）用于放置陶壳， 风扇 6位于竖隔板 5该侧的上 方；

竖隔板 5的另一侧 （图 4中的右侧） 放置蒸发器 23。 这样，在风扇 5的带动下，风扇 5吹出的空气会将陶壳中的水分携带至蒸发器 23， 由蒸发器 23对湿气进行冷凝后， 空气再流回至风扇 5， 进行下一次循环。 此时， 为了 进一步提高空气循环效率， 还可以设置一横隔板 7， 横隔板 7连接在竖隔板 5上方， 与竖隔板 5形成倒 L形结构， 并且风扇可以固定在横隔板 7上， 这样有利于进一步引 导空气的流向， 提高空气循环效率。 并且， 如图 4所示， 为了控制陶壳处于恒温状体， 加热装置 3 (如电热管） 和压缩机高压热回收管 31均可与蒸发器 23的同侧设置， 位 于蒸发器 23的上部。 本发明中， 由于对密封腔体 1中的湿气进行了冷凝， 冷凝形成的水会聚集在密封 腔体 1的底部， 为了方便水的排出， 如图 6所示， 在腔体本体 11的底部可以连接一真 空储水桶 8， 该真空储水桶 8的底部设置有排水口 9。 这样， 当陶壳干燥完毕后， 可以 通过真空储水桶 8方便的将干燥过程中产生的水排出到外界环� �中。 本发明中， 封闭门的密封方式与现有技术也略有不同， 如图 5所示， 本发明实施 例是在封闭门 12的周边设置有密封圈凹槽 13，密封圈凹槽 13内设置有密封圈 14， 该 密封圈 14为充气式密封圈。使用时， 在关闭封闭门 12后， 向充气式密封圈 14内冲入 高压气体， 从而密封圈 14鼓起， 起到密封作用； 当干燥完毕后， 再释放掉密封圈 14 内的气体即可。 由于现有技术中密封圈多为垫圈， 会与腔体本体产生摩擦， 影响了密 封圈的寿命， 而本发明采用充气式密封圈后， 能够减少密封圈与腔体本体的摩擦， 大 大提高密封圈的使用寿命。 本发明中的抽真空装置 4是用于将密封腔体 1抽成真空状态的，它可以采用现有 技术中常用的真空泵， 为了防止空气中的杂质进入抽真空装置 4， 影响其寿命， 如图 6 所示，在抽真空装置 4与腔体本体 1之间可以依次连接有第一道过滤网 15和第二道过 滤网 16， 以对空气中的杂质进行较为彻底的过滤。 另外， 在陶壳干燥过程中以及陶壳干燥完成后， 均需要使密封腔体 1由真空状态 变回常压状态， 因此，在腔体本体 11的进气口上还连接有外气均压电磁阀 17和 /或外 气均压手动球阀 18， 该两者均可以使外界的空气进入到密封腔体 1中。 当外气均压电 磁阀 17出现故障时， 本发明还可以使用外气均压手动球阀 18进行手动调节， 实现密 封腔体 1与外界的均压。 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并非用来限定本发明的实施范围； 如果不脱 离本发明的精神和范围， 对本发明进行修改或者等同替换， 均应涵盖在本发明权利要 求的保护范围当中。