[發(fā)明專利]一種陶瓷型芯的組合涂料成型制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010750904.1 | 申請日： | 2020-07-30 |
| 公開（公告）號： | CN111906245B | 公開（公告）日： | 2021-12-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉蓬波;劉亦碩;隋玉華 | 申請（專利權(quán)）人： | 東營誠揚精密機(jī)械有限公司 |
| 主分類號： | B22C3/00 | 分類號： | B22C3/00;B22C9/10 |
| 代理公司： | 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001 | 代理人： | 張晨 |
| 地址： | 257000 山*** | 國省代碼： | 山東;37 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 陶瓷 組合 涂料 成型 制備 方法 | ||
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷型芯及高溫合金空腔結(jié)構(gòu)鑄件的制備工藝，其中陶瓷型芯的制備工藝為：在鑄件內(nèi)腔最大截面處將內(nèi)腔分割成左、右兩個半腔結(jié)構(gòu)，制備與鑄件內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)形狀與尺寸完全一致的左、右半型芯蠟?zāi)＃蟆⒂野胄托鞠災(zāi)０枷莶糠謱?yīng)的內(nèi)形尺寸與陶瓷型芯外形結(jié)構(gòu)尺寸完全一致；采用精密鑄造工藝制備左右兩個半模型芯，半模型芯干燥后進(jìn)行脫蠟焙燒，燒結(jié)后對左、右半模型芯最大截面處進(jìn)行修整，左、右修整面分別預(yù)留負(fù)公差；采用粘接劑將左右兩個半模陶瓷型芯組合成整體陶瓷型芯，然后干燥4?8小時，得到高溫合金鑄件用陶瓷型芯。該方法能夠提高陶瓷型芯綜合性能并簡化制備工藝及過程，保證型芯與模殼的匹配性并降低鑄件成本。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高溫合金精密鑄造技術(shù)領(lǐng)域，特別提供一種陶瓷型芯的制備方法。
背景技術(shù)
高溫合金精密鑄件廣泛應(yīng)用于發(fā)電、動力工業(yè)等領(lǐng)域，該類鑄件通常具有復(fù)雜的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，無法采用傳統(tǒng)精密鑄造工藝直接制備，通常需采用陶瓷型芯形成內(nèi)腔結(jié)構(gòu)，然后再采用化學(xué)法脫除型芯，最后形成鑄件的空腔。
目前，陶瓷型芯多為氧化鋁基或二氧化硅基材料，粉料顆粒較細(xì)(大于200目)，常采用混粉、料漿制備、注射成型及燒結(jié)過程制備而成，其工藝繁瑣冗長，存在一定的工藝難度及不足，如在注射成型及燒結(jié)過程中型芯容易變形，型芯燒結(jié)后收縮大，導(dǎo)致尺寸超差或不合格等。另外在使用過程中，由于陶瓷型芯與模殼性能差異較大，常導(dǎo)致型芯彎曲或斷裂等，致使鑄件成本廢品率明顯提高。對于具有多個小通孔截面及大內(nèi)凹空腔結(jié)構(gòu)鑄件，普通的精密鑄造工藝無法保證內(nèi)腔準(zhǔn)確成型。文獻(xiàn)(涂料成芯精鑄空心葉片鑄件，11-13頁，《特種鑄造及有色合金，1994年第一期》)中采用的正常涂料、撒砂等工藝成芯，該工藝具有一定的局限性，如只能制備內(nèi)腔不是很窄小，要求鑄件內(nèi)部冷卻通道須為直通形狀且沒有迂回曲折，內(nèi)腔長度較短且小于100mm，否則無法保證涂到中心部位。同時，剛玉類型芯澆注后清除非常困難。采用以上文獻(xiàn)中的工藝無法制備具有多個小通孔截面及大內(nèi)凹空腔結(jié)構(gòu)的鑄件。而采用注射成型工藝制備陶瓷型芯效率低、成本又高且性能受限，因此，有必要開發(fā)一種新型工藝來制備該類結(jié)構(gòu)鑄件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的陶瓷型芯及高溫合金空腔結(jié)構(gòu)鑄件的制備工藝，以提高陶瓷型芯(尤其是具有多個小通孔截面及大內(nèi)凹空腔結(jié)構(gòu)的型芯)綜合性能并簡化制備工藝及過程，保證型芯與模殼的匹配性并降低鑄件成本。
本發(fā)明技術(shù)方案如下：
一種陶瓷型芯的組合涂料成型制備法，其特征在于，具體制備步驟如下：
1)制備左、右半型芯蠟?zāi)＃?/p>
所需制備的鑄件其內(nèi)腔含多個通孔和一個內(nèi)凹內(nèi)腔，在鑄件內(nèi)腔最大截面處將內(nèi)腔分割成左、右兩個半腔結(jié)構(gòu)，制備與鑄件內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)形狀與尺寸完全一致的左、右半型芯蠟?zāi)＃渲校蟆⒂野胄托鞠災(zāi)０枷莶糠謱?yīng)的內(nèi)形尺寸與陶瓷型芯外形結(jié)構(gòu)尺寸完全一致；
2)制備左、右半模型芯：
配制型芯料漿，采用精密鑄造工藝制備左右兩個半模型芯，半模型芯干燥后進(jìn)行脫蠟焙燒，燒結(jié)后對左、右半模型芯最大截面處進(jìn)行修整，左、右修整面分別預(yù)留負(fù)公差h1和h2；
3)制備整體陶瓷型芯：
采用粘接劑將左右兩個半模陶瓷型芯組合成整體陶瓷型芯，粘接層厚度H為左右負(fù)公差數(shù)值之和，H＝h1+h2，然后空氣中干燥4-8小時，得到高溫合金鑄件用陶瓷型芯。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案：
所述鑄件內(nèi)腔含多個通孔，其中通孔孔徑或邊長a不小于2mm，且不大于內(nèi)凹內(nèi)腔直徑或邊長b的最小值；通孔的高度(即通孔兩端徑向距離)L1不小于2mm。內(nèi)凹內(nèi)腔的直徑或邊長b的最小值為5mm，最大值為100mm，鑄件內(nèi)腔高度L為20-300mm。
步驟1)中，采用注射成型工藝制備左右兩個半型芯蠟?zāi)＃⑸鋲毫?-5個大氣壓，注射時間10-60秒，保壓時間10-60秒。
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