[发明专利]一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，包括以下步骤：A、镶入式陶瓷活动块的制备；B、叶轮陶瓷型芯蜡坯的制备：将所述步骤A制得的镶入式陶瓷活动块装配于陶瓷型芯模具的内腔，经射蜡成型后制得叶轮陶瓷型芯蜡坯；C、对所述步骤B制得的叶轮陶瓷型芯蜡坯进行烧结，烧结后清除所述镶入式陶瓷活动块。采用预制的陶瓷型活动块替代金属型活动块，陶瓷型活动块与陶芯模具组合经射蜡脱模后留在陶瓷型芯蜡坯内部，制得的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的尺寸精度高、变形量小，解决了现有使用金属活动块组合模具制备具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯容易产生合模线，增加了蜡坯的修理难度的问题。

技术领域

本发明涉及陶瓷型芯技术领域，尤其涉及一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法。

背景技术

在叶轮铸件的制造过程中，因为针对不同的设计要求，叶轮铸件的内流道的曲面有各种变化，精密铸造生产叶轮铸件可以采用陶瓷型芯来生产，但是由于叶轮陶瓷型芯的内流道结构复杂，叶轮陶芯型芯的模具设计难度大，很多型号的产品无法用固定的模具来成型，在这些曲度比较复杂的流道区域，通常需要一些辅助的活动模块才能完成叶轮陶瓷型芯的成型，目前，使用金属活动块配合叶轮陶瓷型芯模具制作叶轮陶瓷型芯时会出现一些问题，如通过金属活动块组合模具导致出现合模线，增加蜡坯的修理难度，同时成型后要单独抽拔出这些金属活动块，而在曲度太大的位置处，活动块的拔出比较困难，会导致蜡坯的变形，影响产品质量。

发明内容

针对背景技术提出的问题，本发明的目的在于提出一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，采用预制的陶瓷型活动块替代金属型活动块，陶瓷型活动块脱模后留在陶瓷型芯蜡坯内部，制得的具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的尺寸精度高、变形量小，解决了现有使用金属活动块组合模具制备具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯而容易产生合模线，增加了蜡坯的修理难度的问题，以及解决了需要单独拔出金属活动块导致蜡坯产生形变、影响产品质量的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备方法，采用预制的镶入式陶瓷活动块替代局部或全部的金属活动块，应用于具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯的制备，所述叶轮陶瓷型芯设有多条叶轮叶片流道，所述叶轮叶片流道呈弯曲以及部分扭曲设置，所述制备方法包括以下步骤：

A、镶入式陶瓷活动块的制备：将陶瓷材料、造孔剂和粘结剂搅拌混合均匀，得到混合料，所述混合料经过挤压成型和干燥固化后制得镶入式陶瓷活动块，所述镶入式陶瓷活动块具有扭曲面；

B、叶轮陶瓷型芯蜡坯的制备：将所述步骤A制得的镶入式陶瓷活动块装配于陶瓷型芯模具的内腔，组合成复合型模具，经射蜡成型后制得叶轮陶瓷型芯蜡坯，所述镶入式陶瓷活动块镶嵌包裹在所述叶轮陶瓷型芯蜡坯之中；

C、对所述步骤B制得的叶轮陶瓷型芯蜡坯进行烧结，烧结后清除所述镶入式陶瓷活动块，每块所述镶入式陶瓷活动块的清除于烧结体上形成有与所述镶入式陶瓷活动块形状一致的叶轮叶片流道，清除完成后，获得具有曲面流道的叶轮陶瓷型芯。

更进一步说明，采用预制的镶入式陶瓷活动块替代局部的金属活动块时，所述步骤B中，所述镶入式陶瓷活动块镶嵌包裹在所述叶轮陶瓷型芯蜡坯的流道内扭曲的区域。

更进一步说明，按照重量份数计算，所述步骤A中，所述镶入式陶瓷活动块的原料包括陶瓷材料75～85份、造孔剂5～10份和粘结剂8～12份。

更进一步说明，所述镶入式陶瓷活动块的陶瓷材料为电熔刚玉和碳化硅中的一种或两种的组合；

按照重量百分比计算，所述陶瓷材料的颗粒级配为：粒度为80目的原料占20～30％和粒度为40目的原料占70～80％。

更进一步说明，所述镶入式陶瓷活动块的造孔剂为石墨细粉、面粉和粟米粉中的至少一种，所述造孔剂的粒度为1000目。