[发明专利]用于形成铸造模具的方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及铸造，并且更特别是涉及制造用于铸造过程的模 具。

背景技术

铸造过程广泛用于物品的形成。通常，铸造过程可描述为其中可 流动材料引入模具，使其在其中固化并且接着以固体形式取出的任何 过程。示例性铸造过程包括熔模铸造、滑模铸造、凝胶铸造、砂型铸 造、石膏铸造、模压铸造、注射模制、浆体注射、粉末成形(压缩)、 反应成形、胶体成形、冷等静压、热等静压等。但是特别熔模铸造被 广泛利用，这是由于与其它铸造方法相比，熔模芯可以使得铸造物品 的形成具有更多的细节，并且可以更加有效地制造铸造模具。

熔模铸造方法起始于制造牺牲蜡模，牺牲蜡模包括与所需铸造零 件类似的几何形状。蜡模通常由经由蜡注射模制过程注射到金属模具 内的熔模铸造用蜡制成。一旦蜡模制成，它组装到其它蜡部件上以便 形成铸造材料将流过其中的浇口和浇道系统。整个蜡组件接着浸入陶 瓷浆体、涂覆浆砂并且使其干燥。浸入和涂覆浆砂过程重复直到获得 所需壳体厚度为止(例如，大约6-10mm(0.25-0.675in))。一旦陶瓷 干燥，整个组件放置在蒸汽压热器内，以便去除大部分的蜡。在压热 之后，如果另外的蜡保留在壳体内，它在炉子内(例如大约400℃)烧 尽。此时，蜡模以及浇口和浇道系统的型腔保留在陶瓷模具中。模具 接着预热到特定温度，并且填充熔融金属，金属在其中固化，形成金 属铸件。一旦铸件充分冷却，模具壳体从铸件上剥离。接着，从铸件 上切去浇口和浇道，并且铸件任选地进行最后处理操作(例如喷砂、 加工等)。

在可选择的过程中，陶瓷模具可形成例如模具半件的区段或者甚 至多个区段，这些区段可以组装在一起以便形成最终模具。有利的是 模具可拆卸以便从中取出铸件，从而多次利用模具。

虽然熔模铸造可提供改进的细节，并可以使用浸入过程形成铸造 模具，但是熔模铸造过程以及其它陶瓷模具形成工艺不足以复制细微 表面结构。例如，具有包括复杂细节和/或相对小的细节(例如包括具 有小于或等于大约0.001英寸的高度的线条的图案)的例如图案、突 出部和/或文字的表面特征和/或纹理的熔模芯体通常在模具热处理之 后不能很好复制(例如不均匀复制和/或变形)。

因此，需要一种形成具有详细表面特征的铸造模具的方法。

发明内容

这里披露的是用于形成铸造模具的方法以及用于铸造工件的方 法。

在一个实施例中，用于形成模具的方法包括铸造具有空腔表面的 模具，在空腔表面上形成表面特征，其中表面特征包括混合物，并且 热处理混合物。在另一实施例中披露一种物品。

在另一实施例中，用于形成模具的方法包括形成硬模(die)，使 用陶瓷合成物以及选自熔模铸造、滑模铸造、凝胶铸造、砂型铸造、 石膏铸造、模压铸造、注射模制、浆体注射、粉末成形(压缩)、反应 成形、胶体成形、冷等静压、热等静压的铸造方法的组以及包括至少 一种所述方法的组合的铸造工艺在硬模中铸造模具，加热模具，将混 合物挤出到模具空腔表面上以便在其上形成表面特征，其中混合物经 由设备喷嘴挤出并热处理混合物。

在其它实施例中，物品由形成所述模具的方法形成。

以上描述以及其它特征通过附图和详细描述来说明。

附图说明

现在参考作为示例性实施例的附图，其中类似元件标以类似标 号。

图1是第一硬模半件的示意图；

图2是第二硬模半件的示意图；

图3是填充陶瓷合成物的第一硬模半件的示意图；

图4是填充陶瓷合成物的第二硬模半件的示意图；

图5是从第一硬模半件上去除的第二模具半件的示意图；

图6是从第二硬模半件上去除的第一模具半件的示意图；

图7是第一模具半件和第二模具半件组装的示意图；

图8是将混合物沉积在第二硬模的空腔表面上以便在其上形成突 出部的笔状件的示意图；

图9是注入组装硬模的注口以便形成涡轮叶片的熔融合金的示意 图；

图10是包括凹痕的示例性图案的铸造涡轮叶片的示意图。

具体实施方式