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一种陶瓷涡轮的制作方法技术

技术编号:22302839 阅读:55 留言:0更新日期:2019-10-16 03:01
本发明专利技术公开了一种陶瓷涡轮的制作方法。属陶瓷材料制备技术领域。本发明专利技术公开的陶瓷涡轮主要应用于空压机涡轮增压器、小型燃气轮机、小型航空航天发动机及空气轴承系统中。陶瓷涡轮与金属材质涡轮相比具有重量轻,耐高温,抗磨损等优点。本发明专利技术公开的陶瓷涡轮制作方法,适用于多种陶瓷材质涡轮的坯体成型,如氮化硅陶瓷,金属复合陶瓷,碳纤维增强陶瓷材质等等。制作步骤包括:配方粉体制备、粉体造粒、模具设计及等静压成型、高温烧结及加工。由于涡轮叶片一般在1~2mm之间,因此成型步骤尤为关键。目前多以坯块雕刻和注浆方式获得,生产效率低下,成品率低。本发明专利技术公开的涡轮坯体一次加压成型方法,使陶瓷涡轮生产效率及成品率得到大幅提高。

A manufacturing method of ceramic turbine

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷涡轮的制作方法
本专利技术公开了一种陶瓷涡轮的制作方法,属陶瓷材料制备

技术介绍
陶瓷涡轮是一种应用于高精端行业动力系统的关键部件。如氢燃料电池空气涡轮压缩机,小型航空航天、导弹鱼雷等发动机涡轮推进器,小型燃气轮机涡轮等。然而目前所采用的材质大多为金属合金材料,不仅质量大,而且耐高温性能也受到很大限制。极少数陶瓷材质涡轮也是通过对大块陶瓷坯块经机床雕刻或注浆成型方式获得,生产效率及成品率很低。本专利技术公开的一种陶瓷涡轮的制作方法在保证产品质量的同时,大大提高了涡轮的生产效率。
技术实现思路
本专利技术公开一种陶瓷材质涡轮的制作方法,与传统机床精雕法和注浆法相比,具有生产效率高,成品率高,质量稳定等特点。特种陶瓷常规生产步骤如下:配方粉体制备——粉体造粒——模具设计及冷等静压成型——烧结——加工。在本专利技术中,模具设计及冷等静压成型步骤尤为关键。模具设计方法如下:a)模具采用橡胶部件与高强金属部件镶嵌组合的形式制作而成。b)圆形模具外套(1)为可压缩弹性橡胶材质,涡轮叶片模芯组(2)采用高强度金属材料制作,且与橡胶套通过燕尾槽或T型槽(4)方式与橡胶外套(1)镶嵌在一起,且均匀分布于模具腔周围,此结构保证了在成型结束,泄压过程中,叶片金属模芯组件(2),在周围橡胶外套(1)的均匀拉动下与坯体分离受力的均匀性,保证了各模芯组件与坯体分离过程位移的一致性,从而提高了成型成品率。c)模具上下封盖采用高强度金属材料制作,且上下封盖在模具内部表面上带有与叶片模芯组凸棱结构(3)相配合的导向沟槽结构(7),以保证在粉料压缩成坯体的成型过程中各叶片在圆周方向分布位置的准确性。d)模具中间芯柱两端与上下端盖配合部位为多棱结构(6),起到对上下端盖的定位作用,保证了上下端盖在产品压制成型过程中不会发生端盖偏转而造成坯体损坏。附图说明图1是本专利技术所述陶瓷涡轮模具的俯视图,图2为本专利技术所述陶瓷涡轮模具剖视图。具体实施方式下面结合附图实施例对本专利技术作进一步详述:如图1、2所示,第一步:首先将模具外套(1)与模芯组(2)通过燕尾槽结构(4)组装镶嵌在一起;第二步:将模具芯柱(5)插入下端盖中心孔中;第三步:将第一步与第二步组装好的组件按图2组装在一起,保证模芯组凸棱结构(3)对应卡入下端盖沟槽(7)中,然后将外套(1)与下端盖链接部位用卡箍卡紧;第四步:将造粒好的瓷粉填装入模具空隙中并振实;第五步:将上端盖装配在模具上端,保证模具芯柱多棱结构(6),模芯组凸棱结构(3)分别对应嵌入上端盖相应位置,且将上端盖与模具外套(1)链接部位用卡箍卡紧;第六步:将装好的模具放入冷等静压机中进行加压成型,待经保压,泄压程序结束后,取出模具,松开卡箍,打开模具脱模后即得到陶瓷涡轮坯体。本专利技术公开的坯体制作方法,成型一次只需几分钟时间,大大提高了生产效率。虽然结合附图描述了本专利技术的实施方式,但是专利所有者可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改,只要不超过本专利技术的权利要求所述的保护范围,都在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷涡轮的制作方法,属新材料制备技术领域,本专利技术公开的陶瓷涡轮主要应用于空压机涡轮增压器、小型燃气轮机、小型航空航天发动机及空气轴承系统中,其特征在于:a)采用独特的模具结构设计方法,使得涡轮坯体经一次等静压加压即可成型,提高了产品生产效率及合格率;b)此成型方法适用于多种陶瓷材质涡轮的坯体成型,如氮化硅陶瓷,金属复合陶瓷,碳纤维增强陶瓷材质等。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷涡轮的制作方法,属新材料制备技术领域,本发明公开的陶瓷涡轮主要应用于空压机涡轮增压器、小型燃气轮机、小型航空航天发动机及空气轴承系统中,其特征在于:a)采用独特的模具结构设计方法,使得涡轮坯体经一次等静压加压即可成型,提高了产品生产效率及合格率;b)此成型方法适用于多种陶瓷材质涡轮的坯体成型,如氮化硅陶瓷,金属复合陶瓷,碳纤维增强陶瓷材质等。2.根据权利要求1所述的一种陶瓷涡轮的制作方法,其特征在于:采用独特的模具结构设计方法,此模具采用橡胶部件与金属部件镶嵌组合的形式制作而成。3.根据权利要求2所述模具,其组合方式,特征在于:圆形模具外套(1)为可压缩橡胶材质,涡轮叶片模芯组(2)采用高强度金属材料制作,且与橡胶...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘得顺
申请(专利权)人:刘得顺
类型:发明
国别省市:河北,13

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