[实用新型]用于制造成品部件的组件

说明书

本申请提供了一种用于制造成品部件的组件，所述组件包括：主模型，所述主模型在形状上对应于所述成品部件，其中，所述主模型具有第一材料并且使用添加制造过程来创建；所述主模型的壳体，其具有位于所述主模型上的一种或多种涂层材料，其中，所述一种或多种涂层材料不同于所述第一材料；壳体空腔，位于所述壳体中并在形状上对应于所述成品部件，所述壳体空腔通过在所述主模型处于所述壳体中时使所述主模型溶解而在所述壳体中创建；其中，所述组件被配置为在所述壳体空腔中浇注成型材料，使得所述成型材料硬化并达到确定的温度，以使得经硬化的所述成型材料成为所述成品部件，并且从所述成品部件周围移除所述壳体。

技术领域

本公开内容总体上涉及熔模铸造过程。

背景技术

部件，特别是包括复杂几何形状的部件可以使用熔模铸造(investment casting)过程来制造。在典型的熔模铸造过程中，主模型(master pattern) 被制造成在形状上(但不一定在尺寸上)对应于期望的成品部件，并且主模型可以由诸如铝的耐用材料制成。主模型可以被储存在可能远离制造成品部件处的设施中或在制造成品部件的设施处。当顾客订购部件(或包括该部件的组件)时，相应的主模型被设置并用于构建具有在形状上对应于主模型的空腔的模具(被称为主模具)。主模具可以使用几种过程和材料中的任何一种(诸如创建主模型的硅树脂模具)来制造。将熔融的蜡浇注到主模具的空腔中，以制作在形状上对应于主模型的蜡模型。然后处理蜡模型以擦除分模线、溅射(flashing)和/或任何其他瑕疵。然后可以将限定用于成型材料进入熔模模具的空腔的路径的蜡浇口耦接至蜡模。

熔模模具(也称为壳体)接下来在称为壳形成(shelling)的过程中被制造，并且壳体通常由陶瓷材料制成，并且通过重复一系列步骤(涂覆、粉刷和硬化)直到达到期望的模具厚度。涂覆包括将蜡模型(和浇口)浸入精细材料的浆液中以创建均匀的表面涂层。在粉刷过程中，将粗陶瓷颗粒施加在精细材料上。在达到期望的厚度之后，涂层然后被允许在硬化阶段固化。

一旦壳体已经完全固化，将其翻转倒置并置于炉子或者高压釜中以熔化和/或汽化蜡模型。大多数壳体故障都发生在这一点上，因为所使用的蜡通常具有比围绕它的壳体材料大得多的热膨胀系数。因此，当蜡被加热时，它膨胀并将应力引入壳体。为了使这些应力最小化，尽可能快地加热蜡，使得外部蜡表面能够快速熔化和排出，为蜡的其余部分扩大提供空间。

然后可以预热壳体，并且可以通过浇口和蜡模型的熔化来将成型材料 (通常为熔融金属)浇注到壳体的空腔中。熔融金属可以通过将正的空气压力或其他力施加到壳体的浇口(和/或任何其他入口)而被重力浇注或按压。然后可以将壳体放入装满沙子的桶中冷却。当熔融金属已经硬化并达到合适的温度时，壳体随后被破坏以露出成品部件。然后可以清理成品部件以移除铸造过程的迹象(例如，移除浇口和/或研磨出表面缺陷)，并运送到另外的位置以进行组装或储存。

成品部件可以使用几种材料中的任何一种来制造。因为每种材料可以具有不同的热膨胀系数，所以可能需要独特的主模型(每个都具有独特的一组尺寸)以对应于用于制造相同金属部件的每种材料。例如，如果使用第一金属材料(具有第一热膨胀系数)来制造具有特定尺寸的成品部件，则必须使用独特的第一主模型来创建对应的蜡模型。然而，如果使用第二金属材料(具有第二热膨胀系数)来制造具有与由第一金属材料制成的成品部件相同的指定尺寸的成品部件，则必须使用独特的第二主模型来创建对应的蜡模型。因此，对于可以由不同材料创建的每个成品部件，必须制造并储存两个或更多个主模型。该系统造成相对高的制造成本并使制造过程复杂化。此外，创建主蜡模具增加了生产成品部件的大量时间。

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