[發明專利]低應力脫蠟系統及方法

無效

• 申請號: 200980130761.6
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN102112252A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 希·楊
• 申請（專利權）人: 希·楊
• 主分類號: B22C1/14
• 分類號: B22C1/14;B22C9/04;B22C7/02
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本申請主張在2008年5月30日提出申請及標題為“低應力脫蠟系統及方法”的美國專利申請第61/130,497號的權利。為了所有目的，美國專利申請第61/130,497號是全部被參照包含于此。本申請也主張在2008年9月29日提出申請及標題為“低應力脫蠟系統及方法”的美國專利申請第12/286,255號的權利。為了所有目的，美國專利申請第12/286,255號是全部被參照包含于此。

技術領域

本發明大致關于一種用于從一陶瓷殼模(ceramic?shell?mold)移除蠟的系統及方法。特別是，本發明涉及一種用于移除蠟的系統及方法，其中所述陶瓷殼模是以水浸透然后接著通過使用一熱油池(hot?oil?bath)加熱以使局部加熱傳至所述蠟，以將其低應力移除。

背景技術

精密包模鑄造(precision?investment?casting)經常涉及一蠟模組件的架構，其是被包含于一陶瓷殼模內。所述蠟模組件從所述陶瓷殼模被移除，接著在所述鑄造程序的下一步驟中所述造成的殼模隨后被熔化的金屬所填滿。從所述陶瓷殼模移除所述蠟模組件可通過使用熱能來達成，其使所述蠟熔化然后排出所述陶瓷殼模外。所需的熱能可能通過將所述蠟模組件及陶瓷殼模放置在一高壓蒸汽加熱器(steam?autoclave)之內而獲得。閃火(flash?firing)可能被執行，以作為傳送熱能至所述組合物的一個替代方案。雖然能夠加熱并因此移除所述蠟，但此處理程序可能將應力(stress)引入所述陶瓷殼模內，并導致破裂及其他缺陷。所述蠟模組件在相較于它被放置的陶瓷殼模有一較高的熱膨脹率(rate?of?thermal?expansion)。加熱這些組件因此導致在所述蠟的熱膨脹相較于在所述陶瓷殼模為大。在脫蠟的程序期間，所述蠟模組件不成比例的熱膨脹引起一箍狀壓力及應力(hoop?type?pressure?and?stress)于所述陶瓷殼模上，因此導致破裂，這樣最終造成金屬鑄件鑄漏(run-outs)、模裂形成(finning)或尺寸廢料(dimensional?scrap)。

精密包模鑄造零件有時包含陶瓷模芯(ceramic?core)位于所述蠟模組件的內部，其經常具有一復雜的、不對稱的外型。介于所述陶瓷模芯與所述陶瓷殼模之間的蠟模的厚度在不同的位置是不同的。通過使用一高壓蒸汽加熱器或藉由閃火進行的蠟模組件的脫蠟將導致所述整個蠟模表面在同一時間被加熱。所述陶瓷模芯因此在不同的位置上承受不同的壓力。在脫蠟程序期間，所述陶瓷模芯的壓力差可能導致它移動或破裂。另外，介于所述蠟模組件接近所述灌注杯(pour?cup)的部份與那些離所述灌注杯最遠位置之間將發生壓力差。所述灌注杯的存在允許那些所述蠟模組件接近所述灌注杯的部份的壓力被減輕，同時一較大的壓力被傳到遠離所述灌注杯的蠟模組件。這壓力差可導致所述陶瓷模芯被移動。

為了減少由所述蠟模組件的熱膨脹所造成的缺陷，所述陶瓷殼模可使用附加層來制作，以使它的強度提高并且因此可抵抗由所述熱膨脹的蠟所傳送的應力。然而，使用較厚的陶瓷殼模相較于使用較薄的陶瓷殼模仍然可能導致更多的鑄件缺陷及廢料。并且，使用較厚的陶瓷殼模可能使某些零件成為困難的或不可能被鑄造，以及增加所述鑄造程序的成本，例如需要額外的材料及時間。

前述問題的解決方案已被提出，其試圖局部加熱所述蠟模組件。一個這樣的方法涉及引入一蒸汽及界面活性劑(surfactant)的混合物至所述蠟模組件的一局部區域。一局部溫度的升高能達成從所述陶瓷模熔化及排出所述蠟。接續使用的蒸汽及界面活性劑混合物造成以一漸進的方法從所述陶瓷模中將所述蠟熔化及排出。所述界面活性劑的存在造成液態蠟材料部份的熔化在所述陶瓷模的內表面之內，如此形成一阻礙使蒸汽凝結液免于浸泡穿透所述陶瓷模的厚度，或負面影響所述陶瓷模存在的粘結劑。雖然能夠實施脫蠟程序，但現有的方法是耗時的及高成本的且遭受到其他低效率的情形。因此，在此技術中仍存有變化及改進的空間。

附圖說明

本發明的一個引導所屬技術領域的一般技能者且包含其最佳的模式的充份及可行的揭露，將在其余的說明書中參考附圖提出更特別的說明，其中：

圖1是根據一示范實施例的一脫臘程序的一側視示意圖。

圖2是圖1的圓圈2-2的一細部示意圖。

圖3是根據另一示范實施例的一脫臘程序的一側視示意圖。

圖4是圖3的圓圈4-4的一細部示意圖。

圖5a是根據一示范實施例的一陶瓷殼模在一部份浸入一熱油池內之后的一側視圖。