[实用新型]一种用于制备导向叶片的多层结构陶瓷型芯

说明书

一种用于制备导向叶片的多层结构陶瓷型芯，包括最内层的水溶性内核体，包覆在水溶性内核体顶面及底面上的耐高温层，以及涂装在耐高温层外部和水溶性内核体两侧面的无机涂层；水溶性内核体为弧形，该水溶性内核体的一端制为弧面，另一端制为尖端；水溶性内核体的顶面及底面上均制有若干个增大与耐高温层接触面积的第一凹槽，且水溶性内核体的弧面一端制有定位块及若干个第一定位槽。采用水溶性内核体、耐高温层及无机涂层共同构成陶瓷型芯，水溶性内核提高了陶瓷型芯的脱芯效率，耐高温层保障了陶瓷型芯的高温性能，无机涂层可防止水溶性内核与水汽反应，保障了陶瓷型芯结构的完整性。

技术领域

本实用新型涉及精密铸造技术领域，尤其涉及一种用于制备导向叶片的多层结构陶瓷型芯。

背景技术

航空及汽车工业发展，促使复杂薄壁铸件需求的增加，铸件结构向整体化、复杂化和精密化方向发展。陶瓷型芯是形成精密空心叶片的关键部件，决定了叶片的尺寸精度和表面质量。空心叶片发展对陶瓷型芯的性能要求更加苛刻，要求陶瓷型芯既具有良好的高温强度及抗变形性能，又需具有良好的脱芯性能，同时还需要具有良好的表面光洁度。

氧化硅、氧化铝及氧化锆等耐高温材料制备的陶瓷型芯虽然具有良好的高温性能，但是由于化学性质稳定，在脱芯时耗时且难以脱除干净，极易在叶片内部残留，严重影响导向叶片的质量与交付效率。水溶性陶瓷型芯易于脱芯，但是存在高温性能差的缺点，在叶片浇注过程中极易出现偏芯、漏芯等缺陷，难以满足空心叶片浇注使用。此外，陶瓷型芯表面较为粗糙，如何进一步改善陶瓷型芯表面粗糙度是提高叶片内腔质量的关键。

经对公开专利进行检索，发现与本技术方案最相关的如下专利文献：

双组份层状陶瓷型芯(CN108484140A)公开了一种双组份层状陶瓷型芯，主要应用于熔模精密铸造技术领域。其特征是内层采用以二氧化硅为主要成分的多气孔疏松材质，外层采用与浇铸金属相适应的高温稳定性良好的陶瓷材料，从而提供了一种既具有良好高温稳定又易于脱芯的陶瓷型芯。本发明提供的陶瓷型芯可满足各种金属的精铸工艺要求，并能够降低脱芯难度，缩短脱芯时间。

一种适用于双层壁叶片的多孔硅基陶瓷型芯及其制备方法(CN109734430A)公开了一种适用于双层壁叶片的多孔硅基陶瓷型芯，由陶瓷粉料和增塑剂制备而成；陶瓷粉料包括石英玻璃粉、电熔莫来石粉和硅酸锆粉；增塑剂为陶瓷型芯铸造蜡；石英玻璃粉、电熔莫来石粉和硅酸锆粉的质量比为(70～80):(10～20):(10～20)。本发明通过原料的选择及含量的控制，提高了多孔硅基陶瓷型芯的高温性能，降低了陶瓷型芯在烧结及浇注过程中的收缩和变形，可满足日趋复杂的双层壁叶片陶瓷型芯的使用要求。本发明提供了多孔硅基陶瓷型芯的制备方法，操作简单，陶瓷型芯的成型率高，生产时间短、生产成本低。

通过对上述公开专利文献的对比分析，申请人认为，本申请中的陶瓷型芯的散热结构及定位结构等方面均不同于现有技术，故上述专利不影响本申请的新颖性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种用于制备导向叶片的多层结构陶瓷型芯，显著降低了导向叶片的制造难度，有效控制陶瓷型芯尺寸，提高陶瓷型芯脱除效率并改善陶瓷型芯表面粗糙度，且易于加工，成品率高。

一种用于制备导向叶片的多层结构陶瓷型芯，包括最内层的水溶性内核体，包覆在水溶性内核体顶面及底面上的耐高温层，以及涂装在耐高温层外部和水溶性内核体两侧面的无机涂层；水溶性内核体为弧形，该水溶性内核体的一端制为弧面，另一端制为尖端；水溶性内核体的顶面及底面上均制有若干个增大与耐高温层接触面积的第一凹槽，且水溶性内核体的弧面一端制有定位块及若干个第一定位槽。

而且，耐高温层包覆水溶性内核体弧面一端的顶面及底面上均制有若干个与第一定位槽配合定位的第二定位槽，以及包覆定位块的定位端；耐高温层的顶面上制有若干个与第一凹槽接触配合的第二凹槽，且包覆水溶性内核体尖端的耐高温层上制有排气边。