一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110465627A(43)申请公布日2019.11.19(21)申请号201910869017.3(22)申请日2019.09.16(71)申请人郑州航空工业管理学院地址450000河南省郑州市二七区大学中路2号(72)发明人田国强文振华闫学伟杨红普尹欣侯军兴刘红霞李启璘刘全威(74)专利代理机构郑州豫鼎知识产权代理事务所(普通合伙)41178代理人魏新培(51)Int.Cl.B22C9/10(2006.01)B22C9/22(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法(57)摘要本发明涉及用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，有效的解决了陶瓷型芯退让性不足、脱芯困难的问题；包括步骤一：制作树脂模具；采用光固化快速成型方法制造型芯树脂模具；步骤二：制作陶瓷浆料；制备凝胶注模成型用陶瓷浆料；步骤三：制作陶瓷型芯；将陶瓷浆料灌注入陶瓷型芯树脂模具中；步骤四：第一次浸渍处理；采用低浓度硅溶胶对预烧脱脂后的陶瓷型芯进行浸渍处理；步骤五：第二次浸渍处理；采用高浓度硅溶胶对型芯进行浸渍处理；本发明基于光固化快速成型技术和凝胶注模技术制造陶瓷型芯坯体，然后通过两次浸渍不同浓度的硅溶胶，并控制硅溶胶的浸渍深度，从而实现表层致密、中心多孔的氧化铝基陶瓷型芯的制造。CN110465627ACN110465627A权利要求书1/1页1.一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制作树脂模具；采用光固化快速成型方法制造型芯凝胶注模成型用树脂模具；步骤二：制作陶瓷浆料；将单体交联剂有机物溶于去离子水中制成预混液，随后在预混液中加入陶瓷粉末并进行球磨混合制成陶瓷浆料，灌注前向陶瓷浆料中加入引发剂和催化剂，并再次混合均匀；步骤三：制作陶瓷型芯；将加入引发剂和催化剂的陶瓷浆料灌注入所述步骤一中的树脂模具中，待陶瓷浆料原位固化后制得陶瓷型芯湿坯，再依次经干燥、预烧脱脂制得多孔结构陶瓷型芯；步骤四：第一次浸渍处理；采用低浓度硅溶胶对所述步骤三中预烧脱脂后的陶瓷型芯进行浸渍处理，待型芯被浸透后进行烘干处理，然后进行一次浸渍后烧结；步骤五：第二次浸渍处理；采用高浓度硅溶胶对所述步骤四中的型芯进行浸渍处理，此次只浸渍型芯表层部分深度，然后再次对型芯进行烘干处理，然后进行二次浸渍后烧结，得到表层致密、内部疏松的陶瓷型芯。2.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤一中树脂模具采用激光快速固化光敏树脂制备，且该树脂模具能够通过加热脱脂去除。3.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤二中陶瓷粉末为氧化铝陶瓷粉末。4.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤二中陶瓷浆料中陶瓷粉末占陶瓷浆料的质量比为80%~88%，余量为去离子水和有机物。5.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤二中单体交联剂有机物为丙烯酰胺单体和N,N´—亚甲基双丙烯酰胺按的质量比为（15-25）:1配成的混合物，引发剂为过硫酸胺水溶液，催化剂为四甲基乙二胺水溶液，其中单体交联剂有机物在去离子水中质量浓度为10%~20%；引发剂和催化剂的加入量分别为预混液质量的0.5~1%和0.1%~1%。6.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤四中低浓度硅溶胶浓度为10%~20%，高浓度硅溶胶浓度为30%~40%。7.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤四中第一次浸渍为对型芯浸透处理，步骤五中第二次浸渍深度为0.1~0.5mm。8.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤四中第一次浸渍和步骤五中第二次浸渍后均需要对型芯进行烘干处理，烘干温度为30℃~40℃。9.根据权利要求1所述的一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法，其特征在于，所述步骤四和步骤五中的第一次浸渍和第二次浸渍后的烧结温度为1300℃~1400℃，保温3~5h。2CN110465627A说明书1/4页一种用于空心涡轮叶片精密铸造的表层致密内部疏松陶瓷型芯制造方法技术领域[0001]本发明涉及空心涡轮叶片精密铸造技术领域，具体是一种用于空心涡轮叶