一种改善陶瓷型芯成型性的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于单晶叶片精密铸造领域，具体涉及一种改善陶瓷型芯成型性的方法。
【背景技术】
[0002]目前常用的复杂结构陶瓷型芯常规压制工艺为加热模具至40°C~45°C—压制型芯一矫形胎矫正。但是由于陶瓷型芯浆料流动性较差，为了使复杂结构陶瓷型芯压制成型，通常要将模具加热至40°C ~45°C，导致陶瓷型芯浆料在模具中不能完全冷却，在起模时产生的应力造成陶瓷型芯的塑性变形。虽然矫形胎能达到一定的矫形效果，但往往不够理想，而对于排气缝仅为0.3mm厚的陶瓷型芯更是难以成型。
[0003]而传统的改善陶瓷型芯浆料流动性的方法为采用较粗颗粒的基体粉料，在不减少增塑剂加入量的前提下，靠增加型芯浆料的稀度来增加其流动性，必然带来型芯湿态压制收缩级烧成收缩的增加，且其流动性的增加幅度也有限，一般在15%以内。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种改善陶瓷型芯成型性的方法，目的是提高陶瓷型芯浆料的流动性，实现在模具温度为常温状态下复杂结构陶瓷型芯的压制成型，从而解决复杂结构陶瓷型芯压制变形的问题；还能够实现低温状态下0.3_厚排气缝型芯的压制成型，满足薄壁厚单晶叶片研制的需要。
[0005]实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行:
(1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将40.50%的F220石英玻璃粉、20~30%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和0.5°/^5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，球磨混合2~2.5小时，得到混合料；将占混合料重量17%~22%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至110°C ~120°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌至少20小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为95°C~105°C，模具温度为25°C~30°C，压注压力l~3Mpa，保压50s，得到复杂结构陶瓷型芯；或者将模具预热至38°C ~42°C，压注压力l~3Mpa，保压50s，得到0.3mm厚排气缝陶瓷型芯。
[0006]其中，所述的石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μπι，长度
[0007]与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是:
本发明通过在原料中加入0.5^5%的石英玻璃纤维短切丝来改善陶瓷型芯浆料的成型性，使其流动性增加幅度在1倍以上，浆料的流动性由现有技术中的190° -220°增加到380。?460° ；
由于石英玻璃纤维短切丝的加入，会带来原料中增塑剂加入量的增加，但不会增加型芯浆料的稀度，不会降低型芯的高温性能，也不会增加型芯的烧成收缩；
陶瓷型芯浆料流动性的提高，能够实现复杂结构陶瓷型芯的常温模具温度状态下的压制成型，使型芯在模具中完全冷却，可防止型芯在起模及放置时的变形，能够实现0.3mm厚排气缝型芯在35°C ~42°C模具温度状态下的压制成型。
【附图说明】
[0008]图1是本发明实施例中对陶瓷型芯浆料流动性测试的模具示意图。
【具体实施方式】
[0009]目前浆料流动性的检测方法尚无国家标准，本发明中对于陶瓷型芯浆料流动性的检测采用的方法是:在型芯压注机上施加2.5MPa的压力，将加热到100°C ±5°C的型芯浆料压进型芯浆料流动性测试模具中，所述的型芯浆料流动性测试模具中是一条横截面为1mm直径半圆的渐开线，如图1所示，用陶瓷型芯浆料充填渐开线的所旋转的角度来标定其流动性，角度越大，其流动性越好。
[0010]实施例1
本实施例的改善陶瓷型芯成型性的方法按照以下步骤进行:
(1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将40%的F220石英玻璃粉、25%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度球磨混合2小时，得到混合料；将占混合料重量20%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至110°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌20小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为105°C，模具温度为28°C，压注压力IMpa，保压50s，得到复杂结构陶瓷型芯。
[0011]实施例2
本实施例的改善陶瓷型芯成型性的方法按照以下步骤进行:
(1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将45%的F220石英玻璃粉、22.5%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和2.5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度球磨混合2.5小时，得到混合料；将占混合料重量22%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至120°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌24小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为95°C，模具温度为30°C，压注压力3Mpa，保压50s，得到复杂结构陶瓷型芯。
[0012]实施例3
本实施例的改善陶瓷型芯成型性的方法按照以下步骤进行:
(1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将49.5%的F220石英玻璃粉、20%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和0.5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度球磨混合2.5小时，得到混合料；将占混合料重量17%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至115°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌25小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为100°C，模具温度为25°C，压注压力2Mpa，保压50s，得到复杂结构陶瓷型芯。
[0013]实施例4
本实施例的改善陶瓷型芯成型性的方法按照以下步骤进行: (1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将42%的F220石英玻璃粉、23%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度球磨混合2小时，得到混合料；将占混合料重量18%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至118°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌20小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为100°C，将模具预热至38°C，压注压力2Mpa，保压50s，得到0.3mm厚排气缝陶瓷型芯。
[0014]实施例5
本实施例的改善陶瓷型芯成型性的方法按照以下步骤进行:
(1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将40%的F220石英玻璃粉、28.5%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和1.5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度球磨混合2.5小时，得到混合料；将占混合料重量20%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至120°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌20小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为105°C，将模具预热至40°C，压注压力IMpa，保压50s，得到0.3mm厚排气缝陶瓷型芯。
[0015]实施例6
本实施例的改善陶瓷型芯成型性的方法按照以下步骤进行:
(1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将45%的F220石英玻璃粉、24%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和1%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度球磨混合2小时，得到混合料；将占混合料重量21%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至110°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌24小时，得到陶瓷型芯浆料；
(2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为95°C，将模具预热至42°C，压注压力3Mpa，保压50s，得到0.3mm厚排气缝陶瓷型芯。
【主权项】
1.一种改善陶瓷型芯成型性的方法，其特征在于按照以下步骤进行: (1)制备陶瓷型芯浆料:按照重量百分比，将40.50%的F220石英玻璃粉、20~30%的F600石英玻璃粉、30%的锆石粉和0.5°/^5%的石英玻璃纤维短切丝置于球磨罐中，球磨混合2~2.5小时，得到混合料；将占混合料重量17%~22%的增塑剂加入到搅拌器中，加热至110°C ~120°C，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌至少20小时，得到陶瓷型芯浆料； (2)在型芯压注机上压制型芯，陶瓷型芯浆料注料温度为95°C~105°C，模具温度为25°C~30°C，压注压力l~3Mpa，保压50s，得到复杂结构陶瓷型芯；或者将模具预热至38°C ~42°C，压注压力l~3Mpa，保压50s，得到0.3mm厚排气缝陶瓷型芯。2.根据权利要求1所述的一种改善陶瓷型芯成型性的方法，其特征在于所述的石英玻璃纤维短切丝直径为8 μ m~10 μ m，长度
【专利摘要】本发明属于单晶叶片精密铸造领域，具体涉及一种改善陶瓷型芯成型性的方法。本发明将石英玻璃粉、锆石粉和0.5%~5%的石英玻璃纤维短切丝球磨混合得到混合料，将混合料加入到溶化的增塑剂中，搅拌至少20小时，得到陶瓷型芯浆料，在型芯压注机上压制型芯，模具温度为25℃~30℃得到复杂结构陶瓷型芯，或者将模具预热至38℃~42℃，压注压力1~3Mpa，保压50s，得到0.3mm厚排气缝陶瓷型芯。本发明使陶瓷型芯浆料流动性的提高，实现了复杂结构陶瓷型芯的常温模具温度状态下的压制成型，使型芯在模具中完全冷却，可防止型芯在起模及放置时的变形，能够实现0.3mm厚排气缝型芯在35℃~42℃模具温度状态下的压制成型。
【IPC分类】B22C9/10
【公开号】CN105290335
【申请号】CN201510764828
【发明人】张世东, 郭伟杰, 张松胜, 张明俊
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月11日