[发明专利]一种空心叶片陶瓷铸型及其脱芯方法

权利要求书

1.一种空心叶片陶瓷铸型，其特征在于：包括型壳(1)以及固定在型壳(1)里的叶片原型(2)，型壳(1)的内腔中灌注有陶瓷浆料(7)；所述的陶瓷浆料(7)中分布设置有若干根芯骨棒(3)，型壳(1)上设置有用于固定芯骨棒(3)的芯骨棒预定位装置(4)；所述的芯骨棒(3)由抗腐蚀芯部(6)以及包裹在抗腐蚀芯部(6)外层的易腐蚀镀层(5)组成；所述的易腐蚀镀层(5)被腐蚀掉以后，抗腐蚀芯部(6)与陶瓷型芯之间产生空隙，抗腐蚀芯部(6)能够沿此空隙拔出，在陶瓷型芯中形成通孔，增加了陶瓷型芯与脱芯液的接触面积；所述的抗腐蚀芯部(6)由氧化铝或氧化锆制成；所述的易腐蚀镀层(5)由氧化硅、氧化镁或氧化钙制成；所述的脱芯液采用浓度为30-70wt％的氢氧化钾溶液；所述的型壳(1)上方开口，芯骨棒预定位装置(4)为搭接在开口上的桥板，桥板上开有芯骨棒(3)穿出孔。

2.根据权利要求1所述的空心叶片陶瓷铸型，其特征在于：所述的型壳(1)以及叶片原型(2)均通过3D打印制备而成。

3.根据权利要求1所述的空心叶片陶瓷铸型，其特征在于：所述的芯骨棒(3)在型壳(1)内腔中占有的体积比率为5％～10％。

4.一种空心叶片陶瓷铸型脱芯方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备芯骨棒(3)；

首先制作抗腐蚀芯部(6)，然后在抗腐蚀芯部(6)表面沉积易腐蚀镀层(5)；

2)穿插芯骨棒(3)；

在型壳(1)上设置芯骨棒预定位装置(4)，所述的型壳(1)上方开口，芯骨棒预定位装置(4)为搭接在开口上的桥板，桥板上开有芯骨棒(3)穿出孔；将芯骨棒(3)定位安装在型壳(1)内部；

3)制备铸型及叶片；

向具有叶片原型(2)的型壳(1)内腔中灌注陶瓷浆料(7)，使得芯骨棒(3)包覆在陶瓷浆料(7)中；成型之后，去除外层的型壳(1)，制备出含有陶瓷型芯的叶片铸型，经过干燥、烧结及金属浇铸后制备出含陶瓷型芯的金属叶片；

4)叶片脱芯；

使用腐蚀液对含有陶瓷型芯的叶片进行脱芯，将叶片放入高压脱芯釜进行脱芯，脱芯液的温度为200-350℃，釜内压力为5MPa-25MPa，当芯骨棒(3)表面的易腐蚀镀层(5)已腐蚀完毕时，将抗腐蚀芯部(6)取出，再将叶片放入高压脱芯釜继续脱芯，通过X射线检测，直至陶瓷型芯脱除完毕。

5.根据权利要求4所述的空心叶片陶瓷铸型脱芯方法，其特征在于：所述抗腐蚀芯部(6)直径范围为0.1mm～0.8mm，长度为10mm～30mm；所述的易腐蚀镀层(5)的厚度范围为0.2mm～0.3mm；沉积方法采用化学气相沉积法或溶胶凝胶涂层法。