精密铸造的铸型材料主要由粘结剂、耐火材料及某种附加物组成,不同粘结剂和耐火材料组成的铸型具有不同的强度性能。传统陶瓷铸型的制造方法是由蜡模开模到铸型焙烧,其工序多、耗时长,难以达到部分定制化和灵活性的铸件要求。挤出成型是一种基于水基陶瓷膏体挤出、分层沉积、立体成型的陶瓷增材制造技术。不需要单独的激光能源系统,该方法适用性广,设备制造成本低,具有很好的发展潜力和广阔的应用前景。对挤出成型来说,选择合适的材料体系、制备分散性好且成分均匀的膏体、具有良好的烧结性能是应用于精密铸造领域的关键问题。因此本文对铸型材料的选择、陶瓷浆料配方的设计、挤出试样的工艺参数、烧结参数和铸坯性能进行研究。从耐火材料、粘结剂种类及粉液比对铸型性能影响的分析可知,铝矾土铸型在烧结及冷却过程中无裂纹也无相变相,铸型强度好。对于相同耐火材料的硅溶胶铸型的强度大于硅酸乙酯水解液及水玻璃铸型的强度。对于相同工艺制作的Si30硅溶胶铸型其性能最好。材料体系选择铝矾土和硅溶胶的组合,其粉液比为2.4。从膏体的制备和挤出试样的工艺研究可知,固相体积分数、分散剂含量以及pH值会对浆料的性能产生影响,对于该体系浆料球磨的时间取8h为宜,固相体积分数应达到38%,分散剂添加量为0.4wt%,当加入3mL的10%HCl溶液时浆料的粘度最佳,其性能最稳定。此外,发现膏体每一步的挤出量和三个方向的挤出速度也会对挤出试样结构产生影响,当X、Y轴的速度为20mm/s,Z轴的速度为5mm/s,且每一步的挤出量为0.15mm时,试样才能达到挤出成型的要求。从试样在不同的烧结条件下的实验可知,当烧结温度为1000℃时,铸型抗弯强度为5.06MPa,三个方向收缩率为1.83%,1.85%,1.69%,孔隙率为43.6%,继续升高烧结温度,试样的抗弯强度基本不变,但是收缩率继续增大,孔隙率不断减小,所以烧结温度选择1000℃为宜。保持烧结温度不变,研究了不同保温时间下铸型的性能,在1000℃下保温4h时,铸型的性能最佳。此时铸型抗弯强度为5.56MPa,三个方向收缩率为2.16%,2.18%,2.05%,孔隙率为40.5%。