用于对铸造型芯进行除芯的方法，以及包括此方法的用于通过铸塑进行制造的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在尤其为失蜡铸塑操作的铸塑操作结束时对被困在部件(10)的内凹部内的铸造型芯进行除芯的方法，该方法至少包括一个化学除芯主要步骤，在该化学除芯主要步骤期间，部件(10)在密封的壳中暴露到化学溶液以溶解型芯，其特征在于，该方法包括通过超声波在被容纳在超声罐(42)中的水或水溶液(44)中进行除芯的次要步骤，在该次要步骤期间，部件(10)经受超声波，以使型芯残存物从腔的壁脱落。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对铸造型芯进行除芯的方法，以及包括此方法的用于通过铸塑进行制造的方法
本专利技术涉及一种用于对铸造型芯进行除芯的方法，以及涉及一种包括这种除芯方法的用于通过铸塑进行制造的方法。
技术介绍
在工程产业中使用的许多部件是通过铸塑工艺得到的，并且尤其是通过失蜡铸塑工艺得到的。这尤其是对于涡轮发动机叶片的情况，该涡轮发动机叶片中的某些包括一个或多个内腔，该内腔例如用于使得冷却空气能够流通。在航空领域中被用于进行推进的涡轮发动机包括大气入口，该大气入口与围绕同一轴线旋转的一个或多个压气机连通。经压缩之后的所述空气的主流供给被成环形地围绕所述轴线布置的燃烧室并且与燃料混合，该燃料被燃烧以向处于上游的一个或多个涡轮供给热的气体，穿过该涡轮的所述气体的压力降低，涡轮转子驱动压气机的转子。发动机运行在处于涡轮入口处的气体的温度下，该温度尽可能的高，因为涡轮发动机的性能取决于所述温度。相应地，对热的部分的材料进行选择以耐受所述运行条件，并且被热的气体扫过的部件的壁(诸如分配器的壁或涡轮叶轮的壁)设有冷却装置，并且尤其设有内腔，该内腔用于使得能够导送冷却空气流。尤其是在可移动的涡轮叶片的情况下，所述空气流来自于转子的内部部分。在根据现有技术已知的这种类型的叶片的失蜡铸塑工艺中，失蜡模型被设计成限定出型芯，在倾注金属时使用该型芯以产生腔，该腔将被用于冷却涡轮发动机中的叶片。在金属被倾注时，所述金属取代之前由限定出一个或多个型芯的蜡占据的体积。当金属凝固时，则必须以被称为“除芯”的操作来移除所述型芯。根据由EP1710029A2已知的第一设计，型芯被溶解在其搅拌和温度受控的溶剂液体中。这种类型的操作不能保证有效地溶解腔中的型芯。根据由DE102013003303A1已知的第二设计，型芯被溶解在经受搅拌装置的水溶液中。这种类型的操作不能保证有效地溶解失蜡型芯。根据由EP1710029A2已知的第三设计，型芯被安装在转鼓上并且被溶解在尤其是以超声波方式经受搅拌装置的碱性溶液中。这种类型的操作不能保证碱性溶液对失蜡型芯的良好的可及性。根据第四种已知的设计，出于这个目的使用压热壳，以已知的方式，该压热壳经受约为4巴到20巴的压缩空气压力并且被充注碱性溶液，该碱性溶液通常为基于碳酸钠的溶液。取决于在除芯操作结束时残留在部件上的碳酸钠沉积物的出现情况，负责移除型芯的操作人员可能决定在介于70巴到130巴之间的压力下将水注入到腔或多个腔中。所述注水有助于清洁部件的内表面并且在理论上有助于去除残留在腔中的陶瓷残存物，该陶瓷残存物往往位于被称为腔底部区域的区域中，该腔底部区域即使是对于加压碱浴而言仍难以到达。然而，在实践中已注意到，即使是在碱性溶液下进行除芯操作并且注入加压水，由陶瓷构成的残存物和碱性溶液可能仍残留在之前被型芯占据的腔的底部处。此外，不能以更高的压力注入水，因为一个或多个腔中过高的压力可能导致冶金缺陷，在稍后对叶片进行热处理期间，该冶金缺陷在后续可能被证实是有害的。此外，也不能在碱性溶液下重复压热除芯操作，因为这种类型的操作持续相当长的时间，并且因此在碱性溶液下的压热除芯的循环次数受到目标在于优化压热壳的占用和使用的程序的限制，而且，这种操作的结果不能被保证并且可能被证实是无效的。
技术实现思路
本专利技术通过提出一种新颖的对型芯进行除芯的方式而克服了现有技术已知的缺陷，该方式使得能够以简单、快速和有效的方式去除尤其是残留在腔的底部处的残存物。相应地，本专利技术提出了一种用于在铸塑操作(尤其是之前描述的失蜡铸塑类型的操作)结束时对被限定在部件中的内腔中的铸造型芯进行除芯的方法，以已知的方式，该方法至少包括化学除芯主要步骤，在该化学除芯主要步骤期间，部件在密封的壳中经受化学溶液以溶解型芯。根据本专利技术，所述方法包括通过超声波进行除芯的次要步骤，在该次要步骤期间，部件经受超声波以使型芯残存物从腔的壁松脱。根据本专利技术的其它特征：-在次要步骤期间，部件被浸没在水或水溶液中，该水或水溶液可能包括添加剂并且被容纳在超声罐中，-在次要步骤期间，部件经受超声波，该超声波的传播方向被定向成沿腔的总体定向方向和/或相对于腔的所述总体定向方向被横向地定向，-在次要步骤期间，至少由优选地被置于罐的底部处的换能器发射超声波，使得超声波被朝向被容纳在罐中的水或水溶液的表面发射，-该方法适于从至少一个被定向成沿一总体方向的总体上细长的部件对至少一个型芯进行除芯，并且在次要步骤期间，通过将所述至少一个部件的总体定向方向定向成沿竖直方向来将该至少一个部件布置在超声罐中，-在次要步骤期间，水或水溶液的温度介于10℃到60℃之间，超声波以14kHz到50kHz的频率、以500W到1300W的功率被发射持续介于10分钟到100分钟的时间，-在除芯主要步骤期间，部件被布置在压热壳中，该压热壳经受4巴到20巴的压缩空气压力并且包含碱性溶液，-在除芯主要步骤期间，在对处于碱性溶液中的部件进行的处理结束时，部件中的腔经受在70巴到130巴的压力下的注水。更概括地，本专利技术还涉及一种用于通过失蜡铸塑来制造铸造部件的方法，该铸造部件包括至少一个通至该铸造部件的表面中的一个表面上的内腔。所述方法的特征在于，该方法至少包括：-制造由陶瓷材料制成的型芯的步骤，该型芯用于在完成的部件中形成至少一个腔，-制造失蜡模型的步骤，在该步骤期间，通过将蜡注入到压模机中来生产部件的模型，并且在该步骤期间，型芯被包括在所述模型中，-将由重复第二步骤生产出的多个模型组装成束的步骤，-制造陶瓷模具或外壳并且将模型的束置于所述模具中的步骤，-将金属倾注到模具或外壳中的步骤，-冷却步骤，-对陶瓷外壳进行除芯的步骤，以及-根据前述权利要求中任一项所述的除芯方法的步骤，方法可能包括尤其通过高速机加工来完成以及对部件进行非破坏性试验的补充步骤。本专利技术还涉及一种用于实施上文提到的除芯方法的设备。所述设备包括：-第一罐或压热器，该第一罐或压热器包含优选地为碱性溶液的溶液，该第一罐或压热器用于以化学方式溶解铸造型芯，以及-第二超声浴罐，该第二超声浴罐包含可能包括添加剂的水或水溶液，第二罐设有至少一个换能器。附图说明通过阅读下文以非限制性示例的方式并且参照附图给出的说明，本专利技术将被更好地理解，并且本专利技术的其它细节、特征和优点将变得更为清楚，在附图中：-图1A和图1B为示意性侧视图，其中，通过失蜡铸塑制造方法得到的涡轮发动机叶片被局部地剥离；-图2为一示意图，其示出了失蜡铸塑制造方法的第一步骤，尤其示出了制造由陶瓷材料制成的型芯的第一步骤，该型芯用于形成涡轮发动机叶片中的至少一个腔；-图3为穿过图2的3-3平面的横截面示意图，其示出了方法的第二步骤，尤其示出了制造涡轮发动机叶片的包括型芯的失蜡模型的第二步骤；-图4为一示意图，其示出了方法的第四步骤，尤其示出了制造陶瓷模具和将之前组装的模型的束置于所述模具中的第四步骤；-图5为一示意图，其示出了根据本专利技术的除芯方法的主要步骤；以及-图6为一示意图，其示出了根据本专利技术的除芯方法的次要步骤。具体实施方式在下文的说明中，相同的附图标记指代相同的或具有相似功能的部件。图2至图6示出了通过失蜡铸塑制造铸造部件，尤其是制造图1A或1B所示的类型的涡轮发动机叶片10的方法。以已知的方式，这种本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在尤其为失蜡铸塑操作的铸塑操作结束时对被限定在部件(10)中的内腔(16)中的铸造型芯(18)进行除芯的方法，所述除芯方法至少包括化学除芯主要步骤，在所述化学除芯主要步骤期间，所述部件(10)在密封的壳(38)或压热器中经受化学溶液(36)以溶解所述型芯(18)，其特征在于，所述除芯方法包括通过超声波进行除芯的次要步骤，在所述次要步骤期间，所述部件(10)在被容纳在超声罐(42)中的水或水溶液(44)中经受超声波，以使型芯(18)残存物从所述腔(16)的壁(40)松脱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.29 FR 15549111.用于在尤其为失蜡铸塑操作的铸塑操作结束时对被限定在部件(10)中的内腔(16)中的铸造型芯(18)进行除芯的方法，所述除芯方法至少包括化学除芯主要步骤，在所述化学除芯主要步骤期间，所述部件(10)在密封的壳(38)或压热器中经受化学溶液(36)以溶解所述型芯(18)，其特征在于，所述除芯方法包括通过超声波进行除芯的次要步骤，在所述次要步骤期间，所述部件(10)在被容纳在超声罐(42)中的水或水溶液(44)中经受超声波，以使型芯(18)残存物从所述腔(16)的壁(40)松脱。2.根据权利要求1所述的除芯方法，其特征在于，在所述次要步骤期间，所述部件(10)经受超声波，所述超声波的传播方向被定向成沿所述腔的总体定向方向(C)和/或相对于所述腔(16)的总体定向方向(C)被横向地定向。3.根据权利要求1或权利要求2所述的除芯方法，其特征在于，在所述次要步骤期间，至少由优选地被置于所述罐(42)的底部处的换能器(46)发射超声波，使得超声波被朝向所述水或水溶液(44)的表面发射。4.根据权利要求1至3中任一项所述的除芯方法，其特征在于，所述除芯方法适于从至少一个被定向成沿一总体方向的总体上细长的部件(10)对至少一个型芯(18)进行除芯，以及在所述次要步骤期间，通过将所述至少一个部件的总体定向方向定向成沿竖直方向(V)来将所述至少一个部件布置在所述超声罐(42)中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的除芯方法，其特征在于，在所述次要步骤期间，所述溶液的温度介于10℃到60℃之间，超声波以14kHz到50kHz的频率并且以500W到1300W的功率被发射持续介于10分钟到100分钟的时间。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪迪埃·巴兰特，帕特里克·福弗里埃尔，文森特·卡勒塔，扬·马古蒂，让保罗·帕朗热，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR