[发明专利]一种可控间隙的型芯型壳一体化铸型及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可控间隙的型芯型壳一体化铸型的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建型芯型壳一体化三维模型；其中，所述型芯型壳一体化三维模型包括型芯三维模型和型壳三维模型；所述型芯三维模型设置有连接自由端和连接固定端，所述连接固定端的数量为一个；所述型芯三维模型通过所述连接固定端与所述型壳三维模型固定连接；所述型芯三维模型上设置有若干凸起部，用于成型气膜孔，所述型壳三维模型设置有若干凹槽，每个凸起部的自由端均伸入与其对应的凹槽中，所述凸起部的自由端的端面与所述凹槽的底面之间设置有间隙；所述型芯三维模型设置有型芯浇口，所述型壳三维模型设置有型壳浇口；

步骤2，基于所述型芯型壳一体化三维模型进行3D打印，获得型芯型壳一体化铸型的模型；

步骤3，通过型芯浇口向型芯型壳一体化铸型的模型中浇注型芯陶瓷浆料，通过型壳浇口向型芯型壳一体化铸型的模型中浇注型壳陶瓷浆料，获得型芯型壳一体化铸型的坯体；其中，型芯陶瓷浆料与型壳陶瓷浆料添加有不同烧结膨胀剂；

步骤4，对型芯型壳一体化铸型的坯体进行冷冻干燥，脱脂，高温烧结，得到具有预设间隙的型芯型壳一体化铸型；

其中，步骤1中，所述凸起部的自由端的结构为随形结构、圆头形结构或椭圆头结构；

所述凸起部的自由端的端面与所述凹槽的底面之间设置有间隙中，所述间隙通过在凸起部的自由端预设包覆层形成；所述包覆层为金属片或树脂片，所述金属片为铝箔片；所述包覆层的厚度为400~600微米；所述烧结膨胀剂为氧化镁、铝、氧化硅、氧化钇或硅粉。

2.一种权利要求1所述的制备方法制备的型芯型壳一体化铸型。

3.一种权利要求2所述的型芯型壳一体化铸型的应用，其特征在于，用于制备涡轮叶片。

4.根据权利要求3所述的一种可控间隙的型芯型壳一体化铸型的应用，其特征在于，

所述用于制备涡轮叶片的步骤具体包括：通过定向凝固工艺，在型芯型壳一体化铸型中浇注高温合金，冷却之后经过机加工、打磨、抛光后处理去除金属叶片表面多余部分，得到具有光滑表面的涡轮叶片。