一种复杂内流道型芯成型方法技术

本发明专利技术公开了一种复杂内流道型芯成型方法，包括：金属外壳(1)、形状保持砂2的复杂内流道型芯。本发明专利技术通过用增材制造方法获得高精度、表面光滑的内流道空腔轮廓。通过电化学增材，获得复杂内流道型芯的金属外壳(1)，并通过高溃散性的形状保持砂(2)对流道金属外壳(1)进行填充，以提高复杂内流道型芯的强度。最后在铸造时，复杂内流道型芯的金属外壳(1)与铸造金属熔液通过原子扩散，融为一体，获得高精度、表面光滑的内流道铸件；冷却后，高溃散性形状保持砂(2)可轻易倒出。本发明专利技术解决了复杂内流道型芯制造时，复杂型芯成形难、型芯高强度要求与铸造之后的型芯易溃散要求的矛盾难以解决、铸造件合格率低、铸造件内流道表面精度差等问题。

A core forming method of complex inner channel

【技术实现步骤摘要】
一种复杂内流道型芯成型方法
本专利技术涉及内流道铸造型芯成型
，特别是一种复杂内流道型芯成型方法。
技术介绍
内流道结构是热控制、热交换的主要结构类型。随着轻量化以及热交换效率的提高，内流道结构与复杂主体承力结构需要一体化成型，此类功能一体化的内流道结构形状复杂，制造难度很大。目前，铸造是实现复杂内流道结构制造的传统方式，采用铸造方式时，需要设计非常复杂的模具型芯。而采用铸造砂制造的复杂型芯，既要满足型芯制造和铸造过程中的高强度要求，又要满足铸造之后的型芯易溃散的脱模要求，导致型芯制造难度大，铸造件的合格率低；而且，由于铸造形成的内流道表面粗糙度较大，同时复杂内流道表面难以精确抛光，引起流道的流阻大幅度增加，严重影响产品性能。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种复杂内流道型芯成型方法，解决复杂内流道铸造型芯制造成型时，型芯成形难、型芯高强度要求与铸造之后的型芯易溃散要求的矛盾难以解决、铸造件合格率低、铸造件内流道表面精度差等问题。对此，本专利技术提出一种复杂内流道型芯成型方法，其步骤为：复杂内流道型芯包括：金属外壳(1)和填充金属外壳(1)内部的内流道空腔的形状保持砂(2)；第一步、内流道空腔实体化：将变截面内流道结构的内流道空腔三维数字模型中提取，生成与内流道空腔形状一致的内流道三维数字模型；第二步、制造可熔模：选择可熔光固化树脂，通过增材制造方式，按照内流道三维数字模型完成可熔模制备；第三步、制备金属外壳：在可熔模外部喷涂纳米银浆，固化后通过电铸工艺在可熔模外部生成金属层，加热熔化树脂可熔模，获得金属外壳(1)；第四步、填充形状保持砂：将金属外壳(1)一端堵塞，将形状保持砂(2)填充到金属外壳(1)内部空腔，在填充过程中振动金属外壳(1)，使形状保持砂(2)完全充满金属外壳内部空腔，并堵塞金属外壳(1)所有开口。其中，所述金属层的厚度为1-2mm。其中，所述金属层为铜合金。本专利技术通过用增材制造方法获得高精度、表面光滑的内流道空腔轮廓。通过电化学增材，获得复杂内流道型芯的金属外壳，并通过高溃散性形状保持砂对流道金属外壳进行填充，以提高复杂内流道型芯的强度。最后在铸造时，复杂内流道型芯的金属外壳与铸造金属熔液通过原子扩散，融为一体，获得高精度、表面光滑的内流道铸件；冷却后，高溃散性形状保持砂可轻易倒出。本专利技术解决了复杂内流道型芯制造时，复杂型芯成形难、型芯高强度要求与铸造之后的型芯易溃散要求的矛盾难以解决、铸造件合格率低、铸造件内流道表面精度差等问题。附图说明图1是本专利技术一种复杂内流道型芯构成部分示意图；图2是本专利技术复杂内流道转化三维数字实体示意图；图3是本专利技术复杂内流道型芯金属外壳电化学增材制造示意图；图4是本专利技术复杂内流道型芯填充内部填充砂示意图。1.金属外壳2.形状保持砂具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式做出详细说明。图1-4所示，本专利技术的一种复杂内流道型芯包括：金属外壳1和形状保持砂2。复杂内流道型芯成型的具体过程为：将复杂内流道结构体的内流道空腔实体化，建立与内流道空腔形状一致的内流道三维数字模型；通过增材制造方式，采用可溶解或熔化材料，制备内流道三维模型；对内流道三维模型表面进行导电化处理；通过电铸，在内流道三维模型表面形成厚度1-2mm的金属外壳1；溶解或熔化内流道三维模型，获得中空流道金属外壳1；在流道金属外壳1内腔填充高溃散性形状保持砂1，制成复杂内流道型芯；至此，完成复杂内流道型芯制造。实施例以铜合金的变截面内流道型芯的制造过程为例，说明一种复杂内流道型芯成型的具体实施方式，其具体步骤为：第一步内流道空腔实体化将变截面内流道结构的内流道空腔三维数字模型中提取，生成与内流道空腔形状一致的内流道三维数字模型；第二步制造可熔模选择可熔光固化树脂，通过增材制造方式，按照内流道三维数字模型完成可熔模制备；第三步制备金属外壳在可熔模外部喷涂纳米银浆，固化后通过电铸工艺在可熔模外部生成1.5mm铜层，加热熔化树脂可熔模，获得金属外壳1；第四步填充形状保持砂2将金属外壳1一端堵塞，将形状保持砂2填充到金属外壳1内部空腔，在填充过程中振动金属外壳1，使形状保持砂2完全充满金属外壳内部空腔，并堵塞金属外壳1所有开口。至此，完成复杂内流道型芯成型。本专利技术解决了复杂内流道型芯制造时，复杂型芯成形难、型芯高强度要求与铸造之后的型芯易溃散要求的矛盾难以解决、铸造件合格率低、铸造件内流道表面精度差等问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复杂内流道型芯成型方法，其特征在于，其步骤为：/n复杂内流道型芯包括：金属外壳(1)和填充金属外壳(1)内部的内流道空腔的形状保持砂(2)；/n第一步、内流道空腔实体化：/n将变截面内流道结构的内流道空腔三维数字模型中提取，生成与内流道空腔形状一致的内流道三维数字模型；/n第二步、制造可熔模：/n选择可熔光固化树脂，通过增材制造方式，按照内流道三维数字模型完成可熔模制备；/n第三步、制备金属外壳：/n在可熔模外部喷涂纳米银浆，固化后通过电铸工艺在可熔模外部生成金属层，加热熔化树脂可熔模，获得金属外壳(1)；/n第四步、填充形状保持砂：/n将金属外壳(1)一端堵塞，将形状保持砂(2)填充到金属外壳(1)内部空腔，在填充过程中振动金属外壳(1)，使形状保持砂(2)完全充满金属外壳内部空腔，并堵塞金属外壳(1)所有开口。/n

【技术特征摘要】
1.一种复杂内流道型芯成型方法，其特征在于，其步骤为：
复杂内流道型芯包括：金属外壳(1)和填充金属外壳(1)内部的内流道空腔的形状保持砂(2)；
第一步、内流道空腔实体化：
将变截面内流道结构的内流道空腔三维数字模型中提取，生成与内流道空腔形状一致的内流道三维数字模型；
第二步、制造可熔模：
选择可熔光固化树脂，通过增材制造方式，按照内流道三维数字模型完成可熔模制备；
第三步、制备金属外壳：
在可熔模外部喷涂纳米银浆，固化后通过电铸工艺在可熔模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立霞，唐晔，汪小明，明宪良，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11