[发明专利]一种空心支板型芯的快速成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及精密铸造技术领域，具体涉及一种空心支板型芯的快速成型方法。

背景技术

在整体精铸带有空心支板的大型铸件时，需要使用空心支板型芯。传统的型芯制备方法需要先制造出一套专用工装，设计、制造专用工装的周期长，原材料消耗大，成本高，因此不适合于小批量、多品种、短周期的带有空心支板的大型整体精铸件的新品研制。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种空心支板型芯的快速成型方法，缩短了空心支板型芯研制周期，极大的降低了成本。

实现本发明目的的技术方案是按如下步骤进行：

（1）采用激光快速成型方法制造出空心支板母蜡模；

（2）前期涂料：在空心支板母蜡模内腔涂料，第一层涂料后干燥3～15h，第二层涂料后干燥3～12h，第三层涂料后干燥3～12h，每层涂料后撒砂； 

（3）将型芯定位装置插入空心支板母蜡模；

（4）后期涂料：进行4～10层涂料，每层涂料后的干燥时间为3～15h，每层涂料后撒砂；

（5）涂料结束后采用硅酸乙酯水解液浸泡涂料后的母蜡模30min～50min，进行涂料层的强化；

（6）强化涂料层后，把带有涂料层的母蜡模通过热水或高压脱蜡釜脱蜡；

（7）烧结脱蜡后的母蜡模，烧结温度900℃～1100℃，保温时间3～10h。

所述的涂料是在硅溶胶中加入刚玉粉料，搅拌10min～50min后制成；

所述的硅溶胶中氧化硅含量按重量百分比为25～30%；

所述的涂料中的刚玉粉料粒度为15～100微米，刚玉粉料质量纯度大于95%；

所述的1～3层涂料的撒砂原料电熔刚玉中三氧化二铝含量大于95%，粒度为0.5～1.5mm；

所述的硅酸乙酯溶液中硅酸乙酯重量百分比为30～45%，HCl重量百分比1%～3%，余量为水；

所述的4～10层涂料的撒砂原料电熔刚玉粒度为1～2.5mm；

所述的脱蜡通过热水脱蜡时的温度为90℃～100℃，通过高压脱蜡釜脱蜡时蒸汽压力为0.2MPa～0.7MPa,蒸汽温度150℃～250℃。

与现有技术相比，本发明的特点及其有益效果是：本发明与传统的陶瓷型芯制造方法相比，缩短了空心支板型芯研制周期，节约了工装研制费用，适用于结构复杂、需求量少、研制周期短的带有空心支板的大型整体精铸件的新品研发。

附图说明

图1  涂料后的型芯母蜡模示意图，其中1空心支板型芯，2型芯定位装置，3空心支板母蜡模，4涂料层。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不仅限于下述的实施例：

实施例1：

（1）采用激光快速成型方法制造出空心支板母蜡模；

（2）前期涂料：在空心支板母蜡模内腔涂料，第一层涂料浆料是在氧化硅含量按重量百分比为25%的硅溶胶中加入粒度为15微米的刚玉粉料，刚玉粉料纯度大于95%，搅拌10min后制成，涂料后进行撒砂，撒砂材料为电熔刚玉，三氧化二铝含量大于95%，粒度为0.5mm，再干燥3h；第二层和第三层涂料工艺步骤与第一层相同，干燥3h； 

（3）将型芯定位装置插入空心支板母蜡模；

（4）进行4～10层涂料，撒砂材料电熔刚玉粒度为1mm，干燥时间为3h后撒砂，撒砂原料电熔刚玉粒度为1～2.5mm；

（5）对涂料后的母蜡模进行强化时采用硅酸乙酯水解液浸泡30min，硅酸乙酯30%，HCl含量1%；

（6）脱蜡：通过热水进行脱蜡，水温100℃；

（7）烧结，采用高温炉烧结脱蜡后的母蜡模，烧结温度900℃，保温时间3h。

实施例2：

（1）采用激光快速成型方法制造出空心支板母蜡模；

（2）前期涂料：在空心支板母蜡模内腔涂料，第一层涂料浆料是在氧化硅含量按重量百分比为30%的硅溶胶中加入粒度为100微米的刚玉粉料，刚玉粉料纯度大于95%，搅拌50min后制成，涂料后进行撒砂，撒砂材料为电熔刚玉，三氧化二铝含量大于95%，粒度为1.5mm，再干燥15h；第二层和第三层涂料工艺步骤与第一层相同，干燥12h； 

（3）将型芯定位装置插入空心支板母蜡模；

（4）进行4～10层涂料，撒砂材料电熔刚玉粒度粒度为2.5mm，干燥时间为15h后撒砂，撒砂原料电熔刚玉粒度为1～2.5mm；

（5）对涂料后的母蜡模进行强化时采用硅酸乙酯水解液浸泡50min，硅酸乙酯45%，HCl含量3%；