一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法技术

本发明专利技术公开了叶轮耐磨防护涂层应用领域的一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法，操作步骤如下：(1)制备叶轮骨架；(2)制备外径模具和发泡芯模；(3)叶轮模具组合装配操作；(4)注料设备连接；(5)浇注材料准备；(6)浇注材料抽真空操作；(7)注料操作；(8)注料固化操作；(9)模具拆卸操作；(10)细节打磨操作。本生产工艺中的抽真空步骤在混合浇注材料的过程中进行，在注料前已经去除了浇注材料内部的夹带气泡。且采用注料完毕后再做加温固化的两段工艺，使得注料过程的操作难度下降，材料的废料清洗工作方便，有利于合理安排生产工段的人员班次，具有设计简单、稳定可靠、质量优异以及成本经济的综合优势。

A Manufacturing Method of Composite Ceramic Closed Impeller Containing Metal Framework

【技术实现步骤摘要】
一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法
本专利技术涉及一种叶轮耐磨防护涂层应用领域的一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法。
技术介绍
为提高应用过程中的叶轮耐磨损性能，现有市场上采用烧结陶瓷粉末固化成型，并对陶瓷粉末在1000摄氏度以上熔融并浇注到模具中烧结成型制备陶瓷叶轮。但是成型后的陶瓷叶轮容易脆裂，在水泵使用的高速运转下，极易发生开裂解体。同时由于高温烧结的限制，金属容易熔化，所以叶轮整体都是陶瓷，无法采用内衬金属骨架的方法来分散应力。为保证叶轮的工作强度，现代工作生产中采用高分子材料和陶瓷颗粒粉末的复合涂层对已有的金属铸件叶轮外表面进行涂覆，该复合涂层可以在常温下固化，但是只可实现表面覆盖，并没有贯穿叶轮的内部，容易造成应力分布不均，导致开裂，需要频繁补涂修复。此外，采用常温固化的复合陶瓷材料浇注制作叶轮对于大型的叶轮(直接超过800mm的)制作比较困难，原因是常温固化的复合陶瓷材料在浇注过程中固化速度比较快，一般只有10分钟至15分钟的浇注时间，否则材料容易凝结后不易流动。大型叶轮的浇注过程一般需要30分钟至2小时，才能确保浇注材料充满模具内腔，所以要求浇注材料必本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法，其特征在于，操作步骤如下：(1)制备叶轮骨架(6)：叶片骨架孔板(61)、前盖板骨架孔板(62)和后盖板骨架孔板(63)进行裁剪制作，叶片骨架孔板(61)、前盖板骨架孔板(62)、后盖板骨架孔板(63)、骨架支撑棒(64)和轮毂(7)焊接成叶轮骨架(6)，焊接完成的叶轮骨架(6)对与复合陶瓷材料的接触部位外表面进行喷砂处理，利用丙酮对叶轮骨架(6)进行清洗并进行压缩空气吹干的干燥操作；(2)制备外径模具(4)和发泡芯模(5)：外径模具(4)进行芯模嵌位槽(41)的设置并放置进入生产模具中，该生产模具中注入芯模原材料，进过发泡工艺成型芯模，将生产完...

【技术特征摘要】
1.一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法，其特征在于，操作步骤如下：(1)制备叶轮骨架(6)：叶片骨架孔板(61)、前盖板骨架孔板(62)和后盖板骨架孔板(63)进行裁剪制作，叶片骨架孔板(61)、前盖板骨架孔板(62)、后盖板骨架孔板(63)、骨架支撑棒(64)和轮毂(7)焊接成叶轮骨架(6)，焊接完成的叶轮骨架(6)对与复合陶瓷材料的接触部位外表面进行喷砂处理，利用丙酮对叶轮骨架(6)进行清洗并进行压缩空气吹干的干燥操作；(2)制备外径模具(4)和发泡芯模(5)：外径模具(4)进行芯模嵌位槽(41)的设置并放置进入生产模具中，该生产模具中注入芯模原材料，进过发泡工艺成型芯模，将生产完成的外径模具(4)和发泡芯模5)与生产模具分离；(3)叶轮模具组合(3)装配操作：将注料口(31)处的浇注接头的螺牙(313)上预涂硅油脱模剂并旋入注料口(31)，将内锥面模具(32)放置于平台上并依次连接前盖模具(33)和外挡模具(34)，将生产完成的外径模具(4)和发泡芯模(5)放置固定于外挡模具(34)中，叶轮骨架(6)通过上定位块(36)和下定位块(37)固定于叶轮模具组合(3)内，然后将后盖模具(35)进行固定连接；(4)注料设备连接：位于混料桶(1)内部的搅拌器(11)与搅拌电机(111)连接，将混料桶(1)通过真空阀门(12)与真空泵(121)连接并设置对应的放气阀门(13)，将混料桶(1)的出料口连接输送泵(2)，并在出料口与输送电机(2)之间设置进料阀(14)，输送泵(2)的输送出口通过回流管道(15)、回流阀(151)与混料桶(1)连通形成回流模组，同时输送泵(2)的输送出口通过出料阀(25)和输送管道(24)实现与叶轮模具组合(3)的注料口(31)连通；(5)浇注材料准备：将浇注材料按照比例进行搅拌充分混合，然后将混合完成的浇注材料倒入混料桶(1)内；(6)浇注材料抽真空操作：开启搅拌电机(111)，搅拌工作持续五分钟以上，然后开启回流模组并关闭放气阀门(13)、开启真空阀门(12)以及真空泵(121)，使混料桶(1)内真空度为-0.2至-0.4MPa，继续搅拌操作以及回流操作30分钟以上；(7)注料操作：关闭真空泵(121)、搅拌电机(111)、输送泵(2)、真空阀门(12)与回流阀(151)，开启放气阀门(13)和出料阀(25)，再次打开输送泵(2)，进行注料操作，直至浇注材料从排气口(351)有少量溢出，最后关闭输送泵(2)和出料阀(25)，注料操作完成；(8)注料固化操作：将注料完成的叶轮模具组合(3)的注料口(31)与输送管道(24)分离，并常温静置24小时以上，将叶轮模具组合(3)放置进入烘箱并加热至60摄氏度并持续1小时加热操作，然后升温至80摄氏度并持续4小时以上固化操作完成；(9)模具拆卸操作：当浇注材料固化完成后，将叶轮模具组合(3)与固化完成的复合陶瓷闭式叶轮进行分离操作，得到浇注完成的复合陶瓷闭式叶轮；(10)细节打磨操作：利用打磨工具对多余的浇注材料进行打磨操作，得到复合陶瓷闭式叶轮成品。2.根据权利要求1所述的一种含金属骨架的复合陶瓷闭式叶轮的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中叶轮模具组合(3)装配前首先对内锥面模具(32)、前盖模具(33)、外挡模具(34)、外径模具(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬苏焕，邬晓峰，丁芳，
申请(专利权)人：上海邦聚工程材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31