空心陶瓷型芯的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種空心陶瓷型芯的制造方法，包括以下步驟：S1，采用水溶性材料制成與需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔相適配的水溶型芯；S2，將所述S1制得的水溶型芯固定在用于制作空心陶瓷型芯的澆注模具中；S3，將用于澆注空心陶瓷型芯的漿料灌入所述澆注模具內(nèi)，澆注完成后置于真空環(huán)境中，冷卻成型后得到包裹著所述水溶型芯的空心陶瓷型芯素坯；S4，去除所述空心陶瓷型芯素坯中的所述水溶型芯后，在該空心陶瓷型芯素坯的內(nèi)腔中裝滿填料，經(jīng)焙燒，再清理出填料后得到需要制作的空心陶瓷型芯。該方法易于脫芯，能降低成本。
【專利說(shuō)明】
空心陶瓷型芯的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷型殼制備技術(shù)，具體涉及空心陶瓷型芯的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為了降低核電汽輪機(jī)次末級(jí)葉片的水蝕，目前國(guó)際采用空心葉片的方法。核電次末級(jí)葉片尺寸較大，內(nèi)腔尺寸大，型線彎扭，一般采用精密鑄造的方法，使用大型陶瓷型芯形成葉片內(nèi)腔。如果采用實(shí)心陶瓷型芯，由于實(shí)心陶瓷型芯龐大，成本居高，而且由于陶瓷型芯截面厚大，在燒結(jié)過(guò)程中很容易發(fā)生凹陷等表面缺陷，很難提高實(shí)心陶瓷型芯的合格率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種空心陶瓷型芯的制造方法，其易于脫芯，能降低成本。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。
[0005]—種空心陶瓷型芯的制造方法，包括以下步驟:
SI，采用水溶性材料制成與需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔相適配的水溶型芯；
S2，將所述SI制得的水溶型芯固定在用于制作空心陶瓷型芯的澆注模具中；
S3，將用于澆注空心陶瓷型芯的漿料灌入所述澆注模具內(nèi)，澆注完成后置于真空環(huán)境中，冷卻成型后得到包裹著所述水溶型芯的空心陶瓷型芯素坯；以及
S4，去除所述空心陶瓷型芯素坯中的所述水溶型芯后，在該空心陶瓷型芯素坯的內(nèi)腔中裝滿填料，經(jīng)焙燒，再清理出填料后得到需要制作的空心陶瓷型芯。
[0006]所述S3中，所述空心陶瓷型芯素坯是通過(guò)自由澆注成型。
[0007]所述SI中，所述水溶型芯的制造包括以下步驟:
S11，制作所述水溶型芯的模型的主體，該主體的尺寸為以需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔尺寸從表面向內(nèi)減薄5-10mm，再將該主體兩端位置加長(zhǎng)10-15mm，作為固定端，在該主體沿長(zhǎng)度方向的斷面最厚大部位開(kāi)通孔，得到制作水溶型芯的模具；以及S12，采用所述Sll所得到的模具以壓力注射成型方法得到水溶型芯。
[0008]所述S12的壓力注射成型工藝參數(shù)為:呈液態(tài)的水溶性材料的溫度為100_120°C，壓力為5-10MPa，注射時(shí)間為10-20s，注射流量為150-200cc/s，保壓時(shí)間為15-30s，模具溫度為28-35Γ;壓制完成后，將水溶蠟芯放在胎模上進(jìn)行緩慢冷卻至胎模形狀。
[0009]所述S3中，所述澆注模具內(nèi)溫度保持在30-40°C。
[0010]所述S4中，所述去除所述空心陶瓷型芯素坯中的所述水溶型芯的方法為:將該空心陶瓷型芯素坯浸入水或溶有檸檬酸的弱酸水中把水溶型芯溶解。
[0011 ]所述水溶性材料為水溶性蠟。
[0012]本發(fā)明具有下述有益技術(shù)效果。
[0013]本發(fā)明易于脫芯，通過(guò)機(jī)械方式即可脫除干凈，避免了化學(xué)脫芯對(duì)金屬鑄件的腐蝕，極大的降低了脫芯成本。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1示意性示出水溶型芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2示意性示出澆注空心陶瓷型芯用模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3示意性示出將陶瓷型芯漿料澆注進(jìn)入空心陶瓷型芯用模具的示意圖。
[0017]圖4示意性示出空心陶瓷型芯澆注完成后，將模具轉(zhuǎn)移至真空箱抽真空的示意圖。
[0018]圖5示意性示出采用水或弱酸性水溶解掉空心陶瓷型芯素坯內(nèi)部的水溶型芯的示意圖。
[0019]圖6示意性示出所得到的空心空心陶瓷型芯素坯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7為沿圖6的A-A向的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為能詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)特征及功效，并可依照本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明。
[0022]本發(fā)明的一種空心陶瓷型芯的制造方法，包括以下步驟:
SI，采用水溶性材料制成與需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔相適配的水溶型芯。圖1示意性示出水溶型芯的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，代號(hào)I為水溶型芯的主體，代號(hào)2為水溶型芯的第一固定端，代號(hào)11為水溶型芯的第二固定端，代號(hào)3為在水溶蠟芯截面尺寸厚大部位開(kāi)通孔，在形成陶瓷型芯時(shí)，陶瓷型芯在該部位即形成支撐連接筋10，如圖7所示，以提高陶瓷型芯在燒結(jié)過(guò)程中抗變形能力。
[0023]S2，將SI制得的水溶型芯固定在用于制作空心陶瓷型芯的澆注模具中。圖2示意性示出澆注空心陶瓷型芯用模具的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，澆注模具包括水溶陶瓷型芯第一固定活塊5、水溶陶瓷型芯第一固定活塊12、澆注用澆口杯4及模具內(nèi)置加熱管道6。模具內(nèi)置加熱管道6內(nèi)部通加熱介質(zhì)，從而快速精準(zhǔn)的控制澆注模具的溫度。
[0024]制造澆注模具，此模具要設(shè)置水溶型芯的第一、二固定端2、11，以保證空心陶瓷型芯的壁厚均勻，以及補(bǔ)縮冒口，以提高空心陶瓷型芯的致密度和強(qiáng)度。
[0025]S3，將用于澆注空心陶瓷型芯的漿料7灌入澆注模具內(nèi)，澆注完成后置于真空環(huán)境中，冷卻成型后得到包裹著所述水溶型芯的空心陶瓷型芯素坯，一并參加圖3。該步驟中，澆注完成后置于真空環(huán)境中可以采用但不限于圖4所呈現(xiàn)的方式，圖4示意性示出空心陶瓷型芯澆注完成后，將模具轉(zhuǎn)移至真空箱抽真空的示意圖，其中，代號(hào)8為抽真空的連接口。
[0026]S4，去除空心陶瓷型芯素坯中的水溶型芯后，在該空心陶瓷型芯素坯的內(nèi)腔中裝滿填料，經(jīng)焙燒，再清理出填料后得到需要制作的空心陶瓷型芯。其中，去除所述空心陶瓷型芯素坯中的水溶型芯的方法可以為但不限于:將該空心陶瓷型芯素坯浸入水或溶有檸檬酸的弱酸水中把水溶型芯溶解，如圖5所呈現(xiàn)的方式，代號(hào)9為水或溶有檸檬酸的弱酸水，得到空心陶瓷型芯，參見(jiàn)圖6、7。水或溶有檸檬酸的弱酸水處于恒溫較佳。
[0027]在一些實(shí)施例中，上述S3中，空心陶瓷型芯素坯是通過(guò)自由澆注成型。
[0028]在一些實(shí)施例中，一并參見(jiàn)圖1，上述SI中，水溶型芯的制造包括以下步驟:
Sll，制作水溶型芯的模型的主，I，該主體I的尺寸為以需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔尺寸從表面向內(nèi)減薄5-10mm，再將該主體兩端位置加長(zhǎng)10-15mm，作為固定端即上述的第一、二固定端2、11，在該主體I沿長(zhǎng)度方向的斷面最厚大部位開(kāi)通孔3，得到制作水溶型芯的模具。
[0029]S12，采用上述Sll所得到的模具以壓力注射成型方法得到水溶型芯。
[0030]上述S12的壓力注射成型工藝參數(shù)為:呈液態(tài)的水溶性材料的溫度為100_120°C，壓力為5-10MPa，注射時(shí)間為10-20s，注射流量為150-200cc/s，保壓時(shí)間為15-30s，模具溫度為28-35Γ;壓制完成后，將水溶蠟芯放在胎模上進(jìn)行緩慢冷卻至胎模形狀。
[0031]在一些實(shí)施例中，上述S3中，澆注模具內(nèi)溫度保持在30-40 °C。
[0032]上述水溶性材料可以采用但不限于水溶性蠟。
[0033]采用本發(fā)明所生產(chǎn)的陶瓷型芯，尺寸較大，長(zhǎng)度可達(dá)I米以上，形狀復(fù)雜，陶瓷型芯壁厚均勻，重量?jī)H為實(shí)心陶瓷型芯的1/10或更低，成本較低。
[0034]需要說(shuō)明的是，上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何適合的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再進(jìn)行描述。
[0035]上面參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，是說(shuō)明性的而不是限制性的，在不脫離本發(fā)明總體構(gòu)思下的變化和修改，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: Si，采用水溶性材料制成與需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔相適配的水溶型芯； S2，將所述SI制得的水溶型芯固定在用于制作空心陶瓷型芯的澆注模具中； S3，將用于澆注空心陶瓷型芯的漿料灌入所述澆注模具內(nèi)，澆注完成后置于真空環(huán)境中，冷卻成型后得到包裹著所述水溶型芯的空心陶瓷型芯素坯；以及 S4，去除所述空心陶瓷型芯素坯中的所述水溶型芯后，在該空心陶瓷型芯素坯的內(nèi)腔中裝滿填料，經(jīng)焙燒，再清理出填料后得到需要制作的空心陶瓷型芯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，所述S3中，所述空心陶瓷型芯素坯是通過(guò)自由澆注成型。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，所述SI中，所述水溶型芯的制造包括以下步驟: Sll，制作所述水溶型芯的模型的主體，該主體的尺寸為以需要制作的空心陶瓷型芯的內(nèi)腔尺寸從表面向內(nèi)減薄5-10mm，再將該主體兩端位置加長(zhǎng)10-15mm，作為固定端，在該主體沿長(zhǎng)度方向的斷面最厚大部位開(kāi)通孔，得到制作水溶型芯的模具；以及 S12，采用所述Sll所得到的模具以壓力注射成型方法得到水溶型芯。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，所述S12的壓力注射成型工藝參數(shù)為:呈液態(tài)的水溶性材料的溫度為100-120°C，壓力為5-10MPa，注射時(shí)間為10-20s，注射流量為150-200cc/s，保壓時(shí)間為15-30s，模具溫度為28-35°C;壓制完成后，將水溶蠟芯放在胎模上進(jìn)行緩慢冷卻至胎模形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，所述S3中，所述澆注模具內(nèi)溫度保持在30-40 °C。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，所述S4中，所述去除所述空心陶瓷型芯素坯中的所述水溶型芯的方法為:將該空心陶瓷型芯素坯浸入水或溶有檸檬酸的弱酸水中把水溶型芯溶解。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的空心陶瓷型芯的制造方法，其特征在于，所述水溶性材料為水溶性蠟。
【文檔編號(hào)】B22C9/10GK105855472SQ201610266070
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月26日
【發(fā)明人】趙代銀, 曾洪, 楊功顯, 楊照宏, 張松泉, 何建, 伍林
【申請(qǐng)人】東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司