一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具及其制造方法.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CN106994759A(43)申请公布日2017.08.01(21)申请号201710235957.8(22)申请日2017.04.12(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人燕青芝赵占冲李县辉(74)专利代理机构北京金智普华知识产权代理有限公司11401代理人皋吉甫(51)Int.Cl.B29C33/38(2006.01)B29C33/56(2006.01)B29C33/76(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具及其制造方法(57)摘要本发明提供了一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具及其制造方法，能够制造出一系列与陶瓷浆料不易发生粘连的无机材质模具、有机材质模具以及有机-无机复合材质模具，本发明可避免坯体与外模内腔表面和模芯表面粘连，从而保证了坯体的外观质量，并且有利于模芯的脱除，同时也降低了模具重量和生产成本，提高了生产效率；坯体脱模更加方便、灵活，且坯体脱模后外观质量好，外膜中的底座在对整套装置起支撑作用的同时，还可以防止漏液外流，并且方便搬运和倒置，也利于实现浇筑时的液面平衡，本发明可广泛应用于各种材质的凝胶注模用陶瓷叶轮模具的浇筑。CN106994759ACN106994759A权利要求书1/1页1.一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具的制造方法，其特征在于，所述方法使用铁基材料作为模具主体，在外模内腔的表面和模芯表面涂抹防粘涂层，通过上模环、中间环、下模环和底座组成四分式结构的外模，并将其与模芯和模芯定子组合在一起使用。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)组装外模、模芯定子和模芯，涂抹厚度为θ的防粘涂层，其中10μm≤θ≤1000μm；(2)将所用模具材料配制成具有一定流动性的液态状，并缓慢倒入由模芯侧面、中间环以及上模环组成的上模腔内；(3)上模腔内液态石蜡转化为具有一定强度的固态石蜡后，倒置整套装置，然后取下底座；(4)将步骤(2)中所述的剩余液态状物料倒入由模芯正面、中间环以及下模环组成的下模腔内；(5)下模腔内液体转化为具有一定强度的固体后，用螺丝刀或其他撬具轻轻撬动各接缝处，将所浇筑模具的上下部分同上模环、下模环、中间环分离，并取出模芯，即得各种材质的材质的陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具。3.一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具，基于上述权利要求1-2之一所述的制造方法，其特征在于，所述模具包括外膜、模芯定子、模芯和防粘涂层，所述外膜由上模环、中间环、下模环以及底座组成。4.根据权利要求3所述的模具，其特征在于，所述的模芯为所要浇筑的叶轮模芯，所述的叶轮模芯装在外模内腔中，由模芯定子定于外膜内腔正中央。5.根据权利要求4所述的模具，其特征在于，所述的外膜内腔包括上模腔和下模腔，其中所述上模腔由上模环、中间环以及模芯侧面组成，所述下模腔由底座、下模环、中间环和模芯正面组成。6.根据权利要求5所述的模具，其特征在于，所述防粘涂层分别涂抹在叶轮模芯、模芯定子和外膜内腔的表面上，所述防粘涂层为与水各相异性的高分子材料，且厚度为θ，10μm≤θ≤1000μm。7.根据权利要求6所述的模具，其特征在于，所述中间环厚度同叶轮厚度相同，构成叶轮正侧两面的分割密封环，且均由防粘涂层作为密封剂。8.根据权利要求7所述的模具，其特征在于，所述的外模和模芯定子由铁基材料制成，所述的叶轮模芯由铝质材料制成。2CN106994759A说明书1/4页一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具及其制造方法技术领域[0001]本发明属于模具制造技术领域，具体涉及一种陶瓷叶轮凝胶注模成型用模具及其制造方法。背景技术[0002]化工、石油及核电站经常需要将高温、强酸碱性溶液泵入或泵出，迫切需要耐高温、耐强酸碱腐蚀、耐磨损的叶轮泵。无压烧结碳化硅是一种良好的结构陶瓷，具有硬度高、热导率高、热震性能高，耐磨损、耐化学腐蚀性能好等特点，是一种非常理想的耐腐蚀、耐磨损、耐高温离心泵叶轮制造材料。但陶瓷材料烧结后很难进行机加工，如何制备出满足性能要求、形状复杂精确的大尺寸泵用叶轮，一直是工业界的一个难题。[0003]凝胶注模成型是近年来倍受关注的一种近净成型技术，该技术是由美国橡树岭国家实验室于20世纪90年代初发明的一种胶态快速成型技术，将传统的粉体成型工艺与聚合物化学结合起来，把高分子单体的聚合反应特点应用到粉体成型领域中。其技术原理是利用有机单体在聚合成三维网状的聚合物的同时，将分散均匀的粉体悬浮液中的颗粒包裹，从而使之原位固化，形成具有粉体与高分子物质复合结构的坯体。该工艺具有所需设备简单、成型坯体组成均匀、缺陷少、不易变形、近净尺寸成型复杂形状结构件及实用性强等突出优