[发明专利]一种高精度陶瓷型芯的制备方法

说明书

本发明提供了一种高精度陶瓷型芯的制备方法，包括以下步骤：将待校形的陶瓷型芯从成型模具中取出后，置于耐火校正模具上，该耐火校正模具作为校正下模，定位好后，盖上另一作为校正上模的耐火校正模具，校形后，入炉焙烧，冷却后，得到高精度陶瓷型芯。与现有技术相比，本发明提供的制备方法使用高温胎具进行陶瓷型芯生坯校正及焙烧，该高温胎具为耐火校正模具，具有与陶瓷型芯匹配的热膨胀率及特定的气孔率，能够解决陶瓷型芯在生产全流程中造成的尺寸变形，提高陶瓷型芯的尺寸精度及一致性，同时提高陶瓷型芯的成品率。

技术领域

本发明涉及陶瓷型芯制造技术领域，更具体地说，是涉及一种高精度陶瓷型芯的制备方法。

背景技术

航空发动机用高温合金叶片都采取熔模铸造方法制备，为了形成具有复杂气冷结构的单晶叶片，必须采用形状结构复杂的型芯。然而，陶瓷型芯的制造工序复杂，影响陶瓷型芯成型尺寸的因素繁多。陶瓷型芯压制完成后的过程，是其产生变形的过程；在陶瓷型芯的生产过程中，当从模具中取出生坯时，湿态的陶瓷型芯可能会因从模具中取出时或由于冷却过程在型芯内部产生的应力而产生变形；而生坯校形一般将型芯放在不锈钢校型模上一定时间，上侧盖沙袋；校型完成后，进行型芯烧结，烧结造型时的陶瓷型芯受热温度均匀性是一项影响陶瓷型芯成型尺寸的关键因素。目前主要采取填埋烧结，填埋过程包括在烧钵中填粉、振粉、将型芯的固定部位埋入粉中、盖上粉、振钵。但是该操作过程繁琐、导致变形的因素较多且无法精确控制型芯的烧结收缩，生产出的型芯尺寸报废较多，一致性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高精度陶瓷型芯的制备方法，本发明提供的制备方法能够解决陶瓷型芯在生产全流程中造成的尺寸变形，提高陶瓷型芯的尺寸精度及一致性，同时提高陶瓷型芯的成品率。

本发明提供了一种高精度陶瓷型芯的制备方法，包括以下步骤：

将待校形的陶瓷型芯从成型模具中取出后，置于耐火校正模具上，该耐火校正模具作为校正下模，定位好后，盖上另一作为校正上模的耐火校正模具，校形后，入炉焙烧，冷却后，得到高精度陶瓷型芯。

优选的，所述待校形的陶瓷型芯为航空叶片用陶瓷型芯，长度为50mm～250mm，厚度为1mm～35mm。

优选的，所述置于耐火校正模具上的方式为将待校形的陶瓷型芯的叶背朝下叶盆朝上放到耐火校正模具上。

优选的，所述耐火校正模具的材料组成为：

蓝晶石6wt％～10wt％，镁粉5wt％，滑石13wt％，氧化铝7wt％，粘土25wt％～29wt％，莫来石37wt％，淀粉3wt％，水含量为上述固体含量的7.5％；

所述蓝晶石的粒度为0.45mm～0.9mm，所述莫来石采用50wt％～30wt％粗、10wt％～20wt％中、40wt％～50wt％细三级粒度级配。

优选的，所述耐火校正模具的显气孔率为50％～57％，1000℃热膨胀率为0.15％～0.23％。

优选的，所述耐火校正模具作为校正下模，矫形面侧设有3～6个定位凸起和4个支撑柱，非矫形面侧设有4个凹槽；多个耐火校正模具能够通过支撑柱和凹槽配合使用，配合使用时校正下模和作为校正上模的耐火校正模具之间形成与陶瓷型芯形状吻合的校型腔。

优选的，所述支撑柱的轴向与校正下模支撑表面垂直，断面形状为正方形或正六边形；所述支撑柱的高度为5mm～45mm；所述凹槽的深度与上述支撑柱的高度相同。

优选的，所述校形的时间为2min～7min。

优选的，所述入炉焙烧的过程具体为：

以加热速率1℃/min～10℃/min，升温至1200℃～1220℃后，保温4h～10h。

优选的，所述校形后，还包括：