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专利号: 2013107258700
申请人: 华侨大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 铸造;粉末冶金
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,使用蜡基材料交替注射和分段雕刻与凝胶注模结合的方法,主要包括两种蜡基材料交替注射和分段雕刻制作蜡模、凝胶注模成型、烧结;

所述两种蜡基材料交替注射采用注射增材的方法,使蜡料在堆积过程中以半熔融态射出;所述两种蜡基材料分别为可机加工蜡与水溶蜡;

所述蜡基材料交替注射和分段雕刻具体步骤为:使用A蜡作为支撑,雕刻加工支撑型腔,使用B蜡添加型腔材料,雕刻支撑型腔并获得使用A蜡的薄壁支撑,使用B蜡对雕刻后的支撑型腔添加型腔材料;

所述A蜡为水溶蜡,B蜡为可机加工蜡时,通过水浸处理,得到了细槽结构的蜡模;所述A蜡为可机加工蜡,B蜡为水溶蜡时,通过水浸处理,得到了薄壁结构的蜡模。

2.根据权利要求1所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述烧结采用微波烧结。

3.根据权利要求1所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述凝胶注模成型主要包括浆料制备、胚体干燥、热熔法脱模。

4.根据权利要求3所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述浆料制备时使用粘结剂、分散剂和两种粗细不同的金属粉末混合配比来提高浆料的固相含量。

5.根据权利要求3所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述胚体干燥采用真空冷冻干燥。

6.根据权利要求4所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述粘结剂为明胶。

7.根据权利要求4所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述分散剂为聚乙烯醇、海藻酸钠、柠檬酸三铵,十二烷基硫酸铵。

8.根据权利要求4所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述两种粗细不同的金属粉末为中位径分别为11.80μm和24.32μm的水雾化

316L不锈钢粉末。

9.根据权利要求8所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述中位径分别为1.80μm和24.32μm的水雾化316L不锈钢粉末的混合比例为

4:6。

10.根据权利要求5所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述真空冷冻干燥具体过程为:将浇注的胚体和蜡模在-50℃的条件下冷冻4h,将胚体完全冻结成固态;然后放在冷冻干燥机的搁板上进行升华干燥,同时进行抽真空,保持真空度为10Pa左右,冷阱温度-50℃,持续时间8h;胚体干燥后采用热熔法去除蜡模:将干燥后的胚体和蜡模一起放入真空干燥箱内,加热至150℃并保持30分钟,蜡模即可完全熔化,最后得到完整的零件胚体。

11.根据权利要求2所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述微波烧结的采用微波频率为2.45GHz微波高真空炉。

12.根据权利要求11所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述微波高真空炉的旋转台上设有高温桶,所述高温桶内设有莫来石坩埚。

13.根据权利要求12所述的一种制造具有薄壁或细槽等几何结构的金属件的方法,其特征在于,所述高温桶和莫来石坩埚之间填充有氧化锆、碳化硅以及保温棉。