粘结用于失蜡铸造的蜡质部件的系统和方法技术方案

失蜡铸造粘结方法和系统。一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法，包括将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座。该方法包括将蜡质部件联接至另一部件，使得牺牲性载座位于蜡质部件和另一部件的界面处。该方法包括感应加热牺牲性载座以致使牺牲性载座的蜡和蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在蜡质部件和另一部件之间形成粘结部。而在蜡质部件和另一部件之间形成粘结部。而在蜡质部件和另一部件之间形成粘结部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】粘结用于失蜡铸造的蜡质部件的系统和方法
[0001]相关技术的交叉引用
[0002]本申请要求于2021年8月24日申请的题目为“Systems and Methods of Bonding Wax Components for Lost Wax Casting(粘结用于失蜡铸造的蜡质部件的系统和方法)”的美国临时专利申请63/260,524的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及失蜡铸造领域。更具体地，本公开涉及用于使用载座和感应加热粘结失蜡铸造工艺中的蜡质部件的系统和方法。

技术实现思路

[0004]在实施例中，一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法包括将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性性载座。该方法包括将蜡质部件联接至另一部件，使得牺牲性载座处于蜡质部件和另一部件的界面处。该方法包括感应加热牺牲性载座以致使牺牲性载座的蜡和蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在蜡质部件和另一部件之间形成粘结部。
[0005]在另一实施例中，一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法包括将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座。该方法包括将蜡质部件联接至另一部件，使得牺牲性载座处于蜡质部件和另一部件的界面处。该方法包括加热牺牲性载座以致使牺牲性载座的蜡和蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在蜡质组分和其他组分之间形成粘结部。
[0006]在又一实施例中，一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的系统包括多个牺牲性载座，每个牺牲性载座包括导电纳米颗粒和蜡。该系统具有多个流道(runner)和支撑件，多个流道和支撑件中的每一个均被配置为联接至送料器系统。该系统包括机器人，该机器人包括感应加热系统。多个流道和支撑件中的每一个均与多个牺牲性载座中的至少一个相关联。
附图说明
[0007]下面参照附图详细描述本公开的说明性实施例。
[0008]图1是处于初始配置的用于失蜡铸造工艺的现有技术送料器系统的透视图。
[0009]图2是处于中间配置的图1的现有技术的送料器系统的透视图。
[0010]图3是根据本公开的实施例的处于中间配置的用于失蜡铸造工艺的送料器系统的透视图。
[0011]图4是另外详细示出了图3的送料器系统的某些部件之间的联接的侧视图。
[0012]图5A至图5B是示出了旋转到位的图3的送料器系统的部件的示意图。
[0013]图6是可用于图3的送料器系统的感热载座的示例性感应器的透视图。
[0014]图7是图3的送料器系统的透视图，其示出了使用自动化工艺对送料器系统的某些
接头进行感应加热。
具体实施方式
[0015]用于铸造金属物品的失蜡(或熔模)铸造工艺在本领域中已经知道了数千年。如今，失蜡工艺用于众多行业以铸造多种物品，诸如珠宝、牙冠、雕塑和其他艺术品等。失蜡工艺特别适合于精确地铸造具有复杂形状和高熔融温度的金属零件，诸如燃气涡轮发动机的叶片(blades)或轮叶(vanes)。
[0016]如下所述，可以使用失蜡工艺铸造涡轮发动机零件(例如，叶片)。可以使用陶瓷和/或其他希望的材料来产生表示待铸造的涡轮机叶片的中空内部的芯部，并且该芯部可以位于金属工具或压模(die)中。然后，将蜡注射到压模中并且围绕芯部，从而制造表示待铸造的叶片的蜡模。蜡模可能与待铸造的金属叶片非常相似，但是是蜡状的(即，蜡质叶片与待铸造的金属可旋转叶片的尺寸、形状和特征可以是大体上相同的)。可以使用类似的工艺来制造其他燃气涡轮机部件(诸如涡轮机轮叶和护罩或叶片空气密封件)的蜡模。蜡模和被蜡模包围的芯部然后可以浸入陶瓷浴或“浆料”中，并且可以形成用于倒入金属的模具(mold)。然后可以将该模具从浆料中拉出并使其干燥。浸渍和干燥过程可以重复多次，直到形成能够经受铸造过程的模具。接下来，可以将蜡从模具中熔融出来以产生用于金属的空腔。例如，模具可位于熔炉、蒸汽
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杜瓦高压釜中，或通过其他方式加热以使蜡从模具中熔融出来。蜡的熔融和移位可以在内部的陶瓷芯部和外部的陶瓷外壳之间产生空间，可以将金属(例如金属合金)倒入该空间中。可见将金属熔融并倒入模具中，并且模具可以以多种方式冷却。一旦金属已冷却，外壳材料可从金属上敲下来(使用锤子、高压水枪、振动台等)。最后，可以通过将金属叶片置于苛性溶液中以从铸件中溶解或浸出芯部来移除金属叶片内部的芯部。因此可以形成铸造产品(在该示例中具有中空内部的(粗糙的)叶片或轮叶)。然后，铸造零件可经受额外的工艺(例如，可被机械加工、钻孔、涂覆等)，以形成可用于燃气涡轮机中的最终叶片。
[0017]可以看出，熔模铸造工艺是多步骤工艺。为了提高效率，可以使用送料器系统将多个涡轮发动机部件(例如，叶片、轮叶等)铸造在一起。图1示出了处于初始配置(即，在蜡质部件被配置在其上之前)的现有技术送料器系统10。示例性送料器系统10可以用于同时铸造多个涡轮机叶片。送料器系统10的多个部件(包括其蜡质部件)的布置对于待铸造的叶片可能是关键的(例如，可能影响金属铸件的晶体结构)。
[0018]简言之，送料器系统10可以包括杯部12和底板14。送料器系统10可以具有多个出口16，这些出口16可以围绕杯部12等距布置。可以将金属倒入杯部12中并且熔融后金属可以从出口16喷出。送料器系统10还可以具有围绕杯部12等距布置的多个支撑构件18。如本文所讨论的，支撑构件18可以允许送料器系统10的蜡模在结构上被支撑。
[0019]图2示出了处于中间配置10
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的送料器系统(或组件或“树”)10(即，在蜡质部件已经被布置在送料器系统上之后但在送料器系统被浸入浆料中之前)。可以看出，蜡模20可围绕板14布置，每个蜡模20可包括代表待铸造的叶片的蜡质叶片22。每个蜡质叶片22可以代表待用金属铸造的单独叶片。板14可具有开口和/或标记(未明确示出)，以指示每个蜡模20和蜡质叶片22将位于板14上的何处。
[0020]每个蜡模20可以经由流道24联接至杯部12。具体地，每个流道24的一端可联接至
出口16，并且每个流道24的至少一个相反端可联接至蜡模20。如图所示，流道24可联接至一个出口16和两个(或更多个)蜡模20。流道24代表用于熔融金属随后被倒入杯部12中的路径，以形成待铸造的叶片，如本文所讨论的。
[0021]每个蜡模20可以进一步经由支撑件26联接至支撑构件18。具体地，每个支撑件26的一端可联接至支撑构件18，并且每个支撑件26的至少一个相反端可联接至蜡模20。在一些实施例中，支撑件26可联接至一个支撑件18和一个(或更多个)蜡模20。支撑件26可为蜡模20提供结构支撑。
[0022]蜡模20(包括其蜡质叶片22)、流道24和支撑件26可以各自由蜡形成。一旦蜡模20、流道24以及支撑件26根据需要配置，可将中间配置10
’
中的整个送料器系统或树浸入浆料中以形成模具。在模具固化之后，模具可位于熔炉中以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法，包括：将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座；将所述蜡质部件联接至另一部件，使得所述牺牲性载座位于所述蜡质部件和所述另一部件的界面处；以及感应加热所述牺牲性载座以致使所述牺牲性载座的所述蜡和所述蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在所述蜡质部件与所述另一部件之间形成粘结部。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述界面是杯状凹部。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在所述杯状凹部内旋转所述蜡质部件。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用机器人感应加热所述牺牲性载座。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述机器人包括2轴定位器。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蜡质部件是流道。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述蜡质部件是支撑件。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述牺牲性载座包括磁铁矿。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述磁铁矿的颗粒具有球形形状。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述另一部件是所述送料器系统的一部分。11.一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法，包括：将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座；将所述蜡质部件联接至另一部件，使得所述牺牲性载座位于所述蜡质部件和所述另一部件的界面处；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯，
申请(专利权)人：克珞美瑞燃气涡轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：