[發明專利]一種空心葉片陶瓷鑄型及其脫芯方法

有效

• 申請號: 201610049505.6
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105598390B
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 李滌塵;魯中良;苗愷;吉喆;萬偉艦;龔小濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B22C9/22
• 分類號: B22C9/22;B22D29/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

1.一種空心葉片陶瓷鑄型，其特征在于：包括型殼(1)以及固定在型殼(1)里的葉片原型(2)，型殼(1)的內腔中灌注有陶瓷漿料(7)；所述的陶瓷漿料(7)中分布設置有若干根芯骨棒(3)，型殼(1)上設置有用于固定芯骨棒(3)的芯骨棒預定位裝置(4)；所述的芯骨棒(3)由抗腐蝕芯部(6)以及包裹在抗腐蝕芯部(6)外層的易腐蝕鍍層(5)組成；所述的易腐蝕鍍層(5)被腐蝕掉以后，抗腐蝕芯部(6)與陶瓷型芯之間產生空隙，抗腐蝕芯部(6)能夠沿此空隙拔出，在陶瓷型芯中形成通孔，增加了陶瓷型芯與脫芯液的接觸面積；所述的抗腐蝕芯部(6)由氧化鋁或氧化鋯制成；所述的易腐蝕鍍層(5)由氧化硅、氧化鎂或氧化鈣制成；所述的脫芯液采用濃度為30-70wt％的氫氧化鉀溶液；所述的型殼(1)上方開口，芯骨棒預定位裝置(4)為搭接在開口上的橋板，橋板上開有芯骨棒(3)穿出孔。

2.根據權利要求1所述的空心葉片陶瓷鑄型，其特征在于：所述的型殼(1)以及葉片原型(2)均通過3D打印制備而成。

3.根據權利要求1所述的空心葉片陶瓷鑄型，其特征在于：所述的芯骨棒(3)在型殼(1)內腔中占有的體積比率為5％～10％。

4.一種空心葉片陶瓷鑄型脫芯方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)制備芯骨棒(3)；

首先制作抗腐蝕芯部(6)，然后在抗腐蝕芯部(6)表面沉積易腐蝕鍍層(5)；

2)穿插芯骨棒(3)；

在型殼(1)上設置芯骨棒預定位裝置(4)，所述的型殼(1)上方開口，芯骨棒預定位裝置(4)為搭接在開口上的橋板，橋板上開有芯骨棒(3)穿出孔；將芯骨棒(3)定位安裝在型殼(1)內部；

3)制備鑄型及葉片；

向具有葉片原型(2)的型殼(1)內腔中灌注陶瓷漿料(7)，使得芯骨棒(3)包覆在陶瓷漿料(7)中；成型之后，去除外層的型殼(1)，制備出含有陶瓷型芯的葉片鑄型，經過干燥、燒結及金屬澆鑄后制備出含陶瓷型芯的金屬葉片；

4)葉片脫芯；

使用腐蝕液對含有陶瓷型芯的葉片進行脫芯，將葉片放入高壓脫芯釜進行脫芯，脫芯液的溫度為200-350℃，釜內壓力為5MPa-25MPa，當芯骨棒(3)表面的易腐蝕鍍層(5)已腐蝕完畢時，將抗腐蝕芯部(6)取出，再將葉片放入高壓脫芯釜繼續脫芯，通過X射線檢測，直至陶瓷型芯脫除完畢。

5.根據權利要求4所述的空心葉片陶瓷鑄型脫芯方法，其特征在于：所述抗腐蝕芯部(6)直徑范圍為0.1mm～0.8mm，長度為10mm～30mm；所述的易腐蝕鍍層(5)的厚度范圍為0.2mm～0.3mm；沉積方法采用化學氣相沉積法或溶膠凝膠涂層法。