一种3D打印叶轮消失模新型结构制造技术

一种3D打印叶轮消失模新型结构，其特征在于：包括叶轮蜡模和空心管支撑结构，所述叶轮蜡模包括一体成型的若干个叶片和轮盘，所述叶轮蜡模为空心结构，所述空心管支撑结构固定在叶轮蜡模的底部，其用于支撑叶轮蜡模，所述空心管支撑结构包括若干个沿叶轮蜡模的中轴线周向设置的管体，各管体上设有至少一个排气孔，各管体的两端分别连接在对应的叶片和轮盘上；通过增设空心管支撑结构，既可以起到支撑蜡模的作用，又可以分担蜡模在后处理、运输过程中因环境温度变化而产生的变形应力；同时，通过在空心管支撑结构上设置排气孔，避免脱蜡过程中因压强过大导致型壳开裂。过程中因压强过大导致型壳开裂。过程中因压强过大导致型壳开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印叶轮消失模新型结构


[0001]本技术涉及高温合金熔模精密铸造
，特别涉及一种3D打印叶轮消失模新型结构。

技术介绍

[0002]目前小型蜗轮发动机基本采用整体铸造叶轮，即将叶片和轮盘一次性整体铸造而成。这样，不但有利于降低叶轮制造成本和周期，同时也避免了叶片装配精度和榫头装配的应力问题。而随着3D打印技术的快速发展，结合计算机技术的应用，将产品的三维模型导入3D打印设备，可以直接得到蜡模，用于熔模铸造。通过3D打印蜡模可省去模具设计、开发及往复修正等过程，从而大大降低了叶轮制造成本和生产周期。然而，在3D打印完成之后，蜡模进行后处理、运输过程中因环境温度变化而产生变形应力；同时，蜡模在脱蜡过程中形成气体膨胀而不能及时排出，内部气压大，导致型壳开裂。
[0003]有鉴于此，本专利技术人针对现有技术中的上述缺陷深入研究，遂有本案产生。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种3D打印叶轮消失模新型结构，通过增设空心管支撑结构，既可以起到支撑叶轮蜡模的作用，又可以分担叶轮蜡模在后处理、运输过程中因环境温度变化而产生的变形应力；同时，通过在空心管支撑结构上设置排气孔，避免脱蜡过程中因压强过大导致型壳开裂。
[0005]为实现上述目的，一种3D打印叶轮消失模新型结构，其特征在于：包括叶轮蜡模和空心管支撑结构，所述叶轮蜡模包括一体成型的若干个叶片和轮盘，所述空心管支撑结构固定在叶轮蜡模的底部，其用于支撑叶轮蜡模，所述空心管支撑结构包括若干个沿叶轮蜡模的中轴线周向设置的管体，各所述管体上设有至少一个排气孔，各管体的两端分别连接在对应的叶片和轮盘上。
[0006]采用上述设计，通过增设空心管支撑结构，既可以起到支撑叶轮蜡模的作用，又可以分担叶轮蜡模在后处理、运输过程中因环境温度变化而产生的变形应力，使叶轮蜡模不会因外界环境的影响而导致变形，有效提高3D打印蜡模的尺寸精度，进而提高最终得到的高温合金叶轮铸件的合格成品率；同时，藉由空心管支撑结构和叶轮蜡模均为空心结构，其重量更轻且省成本；而且，在脱蜡时，叶轮蜡模和空心管支撑结构形成的蜡组件会受热膨胀，通过其内部镂空结构能够降低型壳胀裂风险，通过设置排气孔，受热时，蜡组件内部镂空结构中的气体膨胀能够及时向外排出，从而使内外部压力平衡，避免型壳开裂。
[0007]进一步，所述管体呈L型，其由直杆部和折弯部组成，所述直杆部连接在轮盘上，所述折弯部连接在叶片的边缘处。
[0008]如此设置，通过管体对叶片边缘的支撑作用，使叶片边缘不易受损，而且，在浇铸时，利于叶片边缘部分金属液的填充，避免叶片边缘部分产生空隙。
附图说明
[0009]作为非限制性例子给出的具体说明更好地解释本专利技术包括什么以及其可被实施，此外，该说明参考附图，在附图中：
[0010]图1为本技术叶轮蜡模和空心管支撑结构结合的结构图。
具体实施方式
[0011]以下结合附图及具体实施例对本专利技术做详细描述。
[0012]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“竖向”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本新型的限制。
[0013]请参阅图1，一种3D打印叶轮消失模新型结构，包括叶轮蜡模1和空心管支撑结构2，所述叶轮蜡模1为空心结构，所述叶轮蜡模1包括一体成型的若干个叶片11和轮盘12，所述轮盘12的中心部设有一接头3。所述空心管支撑结构2固定在叶轮蜡模1的底部，其用于支撑叶轮蜡模1，所述空心管支撑结构2包括若干个沿叶轮蜡模1的中轴线M周向设置的管体21、若干个第一加强管23、和若干个沿叶轮蜡模1的中轴线M周向设置的第二加强管24，各管体21的两端分别连接在对应的叶片11和轮盘12上，具体地，所述管体21呈L型，其有直杆部211和折弯部212组成，所述直杆部211通过接头3连接在轮盘12上，所述折弯部212连接在叶片11上，所述直杆部211和折弯部212的连接处设有至少一个排气孔22。各所述第一加强管23的一端连接在直杆部211上，另一端连接在叶片11上，所述第一加强管23与直杆部211的连接处设有至少一个排气孔22。各所述第二加强管24设置任二相邻的管体21之间，在本实施例中，各所述第二加强管24设置任二相邻的管体21的直杆部211之间。
[0014]优选地，所述折弯部212连接在叶片11的边缘处，如此设置，通过管体21对叶片11边缘的支撑作用，使叶片11边缘不易受损，而且，在浇铸时，利于叶片11边缘部分金属液的填充，避免叶片11边缘部分产生空隙。
[0015]采用上述设计，通过增设空心管支撑结构2，既可以起到支撑叶轮蜡模1的作用，又可以分担叶轮蜡模1在后处理、运输过程中因环境温度变化而产生的变形应力，使叶轮蜡模1不会因外界环境的影响而导致变形，有效提高3D打印蜡模的尺寸精度，提高了叶轮蜡模1的合格率，进而提高了最终得到高温合金叶轮铸件的合格成品率高；同时，通过在空心管支撑结构2上设置排气孔22，排气孔22的设置，脱蜡时，叶轮蜡模1和空心管支撑结构2形成的蜡组件的内部镂空结构中的气体受热膨胀并能够及时向外排出，从而使内外部压力平衡，避免型壳开裂。
[0016]尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印叶轮消失模新型结构，其特征在于：包括叶轮蜡模(1)和空心管支撑结构(2)，所述叶轮蜡模(1)为空心结构，所述叶轮蜡模(1)包括一体成型的若干个叶片(11)和轮盘(12)，所述空心管支撑结构(2)固定在叶轮蜡模(1)的底部，其用于支撑叶轮蜡模(1)，所述空心管支撑结构(2)包括若干个沿叶轮蜡模(1)的中轴线(M)周向设置的管体(21)，各所述管体(21)上设有至少一个排气孔(22)，各管体(21)的两端分别连接在对应的叶片(11)和轮盘(12)上。2.如权利要求1所述的一种3D打印叶轮消失模新型结构，其特征在于：所述管体(21)呈L型，其由直杆部(211)和折弯部(212)组成，所述直杆部(211)连接在轮盘(12)上，所述折弯部(212)连接在叶片(11)的边缘处。3.如权利要求2所述的一种3D打印叶轮消失模新型结构，其特征在于：所述直杆部(211)和折弯部(212)的连...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖世裕，朱国兴，余鹏飞，
申请(专利权)人：厦门数字智造工业研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：