一种陶瓷型壳脱蜡方法和脱蜡装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种陶瓷型壳脱蜡方法和脱蜡装置，属于陶瓷型壳成型技术领域。本发明专利技术在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应；将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触；将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。本发明专利技术的脱蜡方法，在进行脱蜡时，加热体向外辐射传热，蜡料由陶瓷型壳中心向外逐渐熔化，熔化后的蜡液沿内壁快速向下流出，与传统的从外向内加热的脱蜡方式相比，有效避免了型壳表面蜡料熔化后不能及时流出，蜡液长时间受热膨胀而造成陶瓷型壳开裂的问题。

A Ceramic Shell Dewaxing Method and Dewaxing Device

The invention provides a dewaxing method and a dewaxing device for ceramic shell, belonging to the technical field of ceramic shell forming. The invention provides a hollow part through the wax mold center on the wax mold of the ceramic shell for placing a heater, and the shape of the hollow part corresponds to the shape of the heater. The ceramic shell is placed on the heater so that the heater penetrates the wax mold center of the ceramic shell, and the heater does not contact the inner wall of the hollow part. The heater is heated to dewaxing temperature, and constant temperature dewaxing is carried out. The dewaxing method of the present invention has the following advantages: when dewaxing is carried out, the heater radiates and transfers heat outward, the wax gradually melts outward from the center of the ceramic shell, and the melted wax liquid flows downward along the inner wall rapidly. Compared with the traditional dewaxing method of heating from outside to inside, the method effectively avoids the wax material on the surface of the shell can not flow out in time after melting, and the wax liquid is heated and expanded for a long time to cause the cracking of the ceramic shell. Problem.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷型壳脱蜡方法和脱蜡装置
本专利技术涉及陶瓷型壳成型
，尤其涉及一种陶瓷型壳脱蜡方法和脱蜡装置。
技术介绍
新型轻质高温结构材料TiAl合金应用于航空发动机低压涡轮叶片和车辆发动机增压器涡轮，可显著改善发动机的动力特性。目前，TiAl合金的这些部件主要采用熔模精密铸造工艺来制备。TiAl合金熔体化学活性极高，要求采用惰性较高的型壳材料。同时，由于其本征室温塑性较低，为避免铸造开裂，要求型壳具有良好的退让性。目前，TiAl合金精铸普遍采用稳定性和退让性较好的醋酸锆-氧化钇陶瓷型壳。然而，这种型壳的湿强度较低，在脱蜡过程中容易开裂。对于醋酸锆-氧化钇陶瓷型壳，粘结剂干燥后遇水会发生回溶，不能采用镍基高温合金铸件的蒸汽脱蜡工艺。目前，主要采用电阻热脱蜡和红外脱蜡工艺进行醋酸锆-氧化钇陶瓷型壳的脱蜡。然而，对于这两种脱蜡工艺，其热源均在型壳外侧，且均为从外到内的加热方式，这导致靠近型壳表面的蜡料优先熔化、且不能及时流出，使得该部分蜡液长时间受热膨胀而致型壳开裂。这种现象对于无法在薄壁叶片部位设置脱蜡口的增压涡轮或低压涡轮叶片铸件尤为严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种陶瓷型壳脱蜡方法和脱蜡装置，本专利技术提供的陶瓷型壳脱蜡方法可有效避免陶瓷型壳开裂，尤其适用于TiAl、Ti2AlNb铸件精密铸造用醋酸锆-氧化钇陶瓷型壳。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：一种陶瓷型壳脱蜡方法，包括如下步骤：在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应；将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触；将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。优选的，所述陶瓷型壳的蜡模上的中空部分采用机械加工的方式得到，或者通过在制备蜡模时加入加热体的模具，得到蜡模后，取出模具，得到中空部分。优选的，所述加热体为加热棒；所述加热体上设置有散热翅片，所述散热翅片位于蜡模的冒口部分。优选的，所述中空部分的内壁与所述加热棒的距离为2.5～10mm；所述加热棒的有效高度比蜡模高度小20～50mm。优选的，当所述陶瓷型壳为80～200mm的TiAl涡轮陶瓷型壳时，所述脱蜡的温度为250～300℃。本专利技术还提供了一种陶瓷型壳脱蜡装置，包括加热体、温控系统、蜡液收集器、陶瓷型壳支架和加热体固定底座，所述蜡液收集器包括导流部件和蜡液收集槽，所述导流部件固定在蜡液收集槽上方；所述导流部件上设置有导流槽和加热体限位孔；所述加热体固定底座固定在导流部件下方，与加热体限位孔配合；所述加热体通过螺栓固定在加热体固定底座上；所述陶瓷型壳支架设置于导流部件上方，用于固定陶瓷型壳。优选的，所述导流槽的两边采用斜面设计，所述导流槽两边的斜面的倾斜角度独立地为10～60°。优选的，所述导流槽与加热体固定底座边缘的平面距离大于5mm。优选的，所述所述导流部件和所述蜡液收集槽通过限位槽固定。优选的，所述所述导流部件和所述陶瓷型壳支架通过限位槽固定。本专利技术提供了一种陶瓷型壳脱蜡方法，包括如下步骤：在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应；将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触；将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。本专利技术将陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，在进行脱蜡时，加热体向外辐射传热，蜡料由陶瓷型壳中心向外逐渐熔化，熔化后的蜡液沿内壁快速向下流出，与传统的从外向内加热的脱蜡方式相比，可有效避免型壳表面蜡料熔化后不能及时流出，蜡液长时间受热膨胀而造成陶瓷型壳开裂的问题。附图说明图1实施例1中的陶瓷型壳脱蜡方法示意图；其中，1为蜡模，2为陶瓷型壳，3为陶瓷型壳支架，4为蜡液收集槽，5为导流部件，6为导流槽，7为加热体固定底座，8为温控探头，9为加热体，10为螺栓；图2实施例1中蜡模结构示意图；其中，11为涡轮铸件部分，12为冒口部分；图3实施例1中加热体和导流部件的示意图；其中，5为导流部件，6为导流槽，51为上限位槽，52为下限位槽，91为加热棒主体，92为散热翅片，7为加热体固定底座，8为温控探头，10为螺栓；图4导流部件的俯视图；其中，6为斜面导流槽，51为上限位槽，53为加热体限位孔；图5实施例1和对比例1所得TiAl涡轮陶瓷型壳成品的外观图，其中a为实施例1所得TiAl涡轮陶瓷型壳成品的外观图，b为对比例1所得TiAl涡轮陶瓷型壳成品的外观图；图6实施例2和对比例2所得TiAl涡轮陶瓷型壳成品的外观图，其中a为实施例2所得TiAl涡轮陶瓷型壳成品的外观图，b为对比例2所得TiAl涡轮陶瓷型壳成品的外观图。具体实施方式本专利技术提供了一种陶瓷型壳脱蜡方法，包括如下步骤：在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应；将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触；将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。本专利技术在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应。在本专利技术中，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应是指中空部分能够容纳加热体，且保证加热体不与中空部分的内壁接触。在本专利技术中，所述陶瓷型壳的蜡模上的中空部分优选采用机械加工的方式得到，还优选通过在制备蜡模时加入加热体的模具，得到蜡模后，取出模具，得到中空部分。在本专利技术中，所述加热体优选为加热棒；所述加热体上优选设置有散热翅片，所述散热翅片优选位于蜡模的冒口部分。在本专利技术实施例中，所述加热体为加热棒时，所述中空部分优选为顶部为倒锥体，下部为圆柱体，如图1和图2的蜡模的中空部分所示，有利于蜡液的顺利流出。在本专利技术中，所述中空部分的内壁与所述加热棒的距离优选为2.5～10mm；所述加热棒的有效高度优选比蜡模高度小20～50mm；所述加热棒的有效高度为深入陶瓷型壳蜡模中的高度。得到有贯穿蜡模中心的中空部分的陶瓷型壳后，本专利技术将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触。在本专利技术中，所述陶瓷型壳放置在加热体上，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触可保证熔化的蜡液沿中空部分的内壁快速流出。将所述陶瓷型壳放置在加热体上后，本专利技术将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。在本专利技术中，所述升温的速率优选为快速升温，更优选为16～60℃/min。在本专利技术中，所述快速升温不仅能提高脱蜡效率，更重要的是使蜡料以较快速度升温至蜡料熔点，降低蜡料的传导时间，从而减小蜡料的受热膨胀。在本专利技术中，当铸件蜡模的外径为80～200mm时，所述脱蜡的温度为250～300℃；所述脱蜡的时间为30～60min，所述脱蜡的时间优选从温度升温至脱蜡所需温度时计起。本专利技术还提供了一种陶瓷型壳脱蜡装置，如图1所示，包括加热体9、温控系统(图1中8为温控探头，与温控系统相连)、蜡液收集器、陶瓷型壳支架3和加热体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷型壳脱蜡方法，其特征在于，包括如下步骤：在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应；将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触；将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷型壳脱蜡方法，其特征在于，包括如下步骤：在陶瓷型壳的蜡模上设置有贯穿蜡模中心的中空部分，用于放置加热体，所述中空部分的形状与所述加热体的形状相适应；将所述陶瓷型壳放置在加热体上，使所述加热体贯穿所述陶瓷型壳的蜡模中心，且所述加热体与所述中空部分的内壁不接触；将所述加热体升温至脱蜡温度，进行恒温脱蜡。2.根据权利要求1所述的陶瓷型壳脱蜡方法，其特征在于，所述陶瓷型壳的蜡模上的中空部分采用机械加工的方式得到，或者通过在制备蜡模时加入加热体的模具，得到蜡模后，取出模具，得到中空部分。3.根据权利要求1所述的陶瓷型壳脱蜡方法，其特征在于，所述加热体为加热棒；所述加热体上设置有散热翅片，所述散热翅片位于蜡模的冒口部分。4.根据权利要求3所述的陶瓷型壳脱蜡方法，其特征在于，所述中空部分的内壁与所述加热棒的距离为2.5～10mm；所述加热棒的有效高度比蜡模高度小20～50mm。5.根据权利要求4所述的陶瓷型壳脱蜡方法，其特征在于，当所述陶瓷型壳为80～200mm的T...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红卫，张继，朱春雷，胡海涛，李胜，张熹雯，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，北京钢研高纳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11