CN101700568B - 一种点阵夹芯板的低压铸造方法 - Google Patents
一种点阵夹芯板的低压铸造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101700568B CN101700568B CN2009103098481A CN200910309848A CN101700568B CN 101700568 B CN101700568 B CN 101700568B CN 2009103098481 A CN2009103098481 A CN 2009103098481A CN 200910309848 A CN200910309848 A CN 200910309848A CN 101700568 B CN101700568 B CN 101700568B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dot
- sandwich panel
- low
- matrix sandwich
- casting method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
Abstract
一种点阵夹芯板的低压铸造方法，它涉及一种点阵夹芯板的制备方法。本发明解决了现有制备方法得到的点阵夹芯板完整成型困难、缺陷率高的问题。本发明的方法为：制蜡模，然后在蜡模的面层、邻面层及背层涂浆、干燥；再加热脱蜡模得点阵夹芯板型壳；最后采用低压铸造机进行升液、充型、保压得点阵夹芯板。本发明将熔模精密铸造技术、快速成型制造与低压铸造技术相结合得到的点阵夹芯板成型完整，缺陷率低。
Description
技术领域
本发明涉及一种点阵夹芯板的制备方法。
背景技术
近年来，随着航空航天事业的飞速发展，对其使用材料的质量和性能方面提出了越来越高的要求。目前，蜂窝夹芯材料、泡沫材料及多孔固体等轻质结构材料由于具有轻质、高比强度、高比刚度、耐撞击等综合功能而在航空航天飞行器设计中得到普遍的关注与青睐，但同时开孔泡沫金属材料的承载结构用途受其弹性模量和强度的限制，其强度与密度呈指数律关系，这使其大大劣于同密度的蜂窝材料，而蜂窝材料的结构又难以实现其多功能化。综合以上两者的优点，点阵夹芯结构以其特有的结构特点被认为是当前国际上最具前景的新型先进轻质超强韧结构。
由于点阵夹芯结构材料的复杂结构，导致在制备过程中完整成型困难，得到的点阵夹芯结构材料的缺陷率高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有制备方法得到的点阵夹芯板完整成型困难、缺陷率高的问题，本发明提供了一种点阵夹芯板的低压铸造方法。
本发明一种点阵夹芯板的低压铸造方法是通过以下步骤实现的：一、采用熔融沉积快速成型设备制备点阵夹芯板的蜡模；二、在蜡模的面层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥20～24h后均匀撒一层二氧化锆砂，再在蜡模的邻面层上均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥20～24h，再均匀撒一层二氧化锆砂，面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.5:1的比例均匀混合得到，邻面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.0:1的比例均匀混合得到；三、在蜡模的背层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥3～8h，再均匀撒一层铝矾土颗粒，所述陶瓷浆料是由铝矾土与硅溶胶按质量比为2.6~3.0:1的比例均匀混合得到；四、对蜡模的背层重复步骤三的涂挂操作5~7次；五、将经上述步骤四得到的蜡模放在200~250℃的烘干炉中保温1~1.5h，进行脱蜡，然后将温度升高至900~1000℃后保温1~2h，再随炉冷却得到点阵夹芯板型壳；六、铝合金熔化后将升液管、点阵夹芯板型壳与低差压炉固定并保持密封，然后设定低压铸造机的浇注参数：升液压力速度为10~15mbar/s，充型压力速度为15mbar/s，增压压力速度为20mbar/s，保压压力为400mbar，保压时间为120s，进行升液、充型、保压得点阵夹芯板，其中，铝合金熔体的温度在740~750℃，升液管温度在750~760℃，点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在250~260℃保温0.5~1h进行预热。
本发明将熔模精密铸造技术、快速成型制造与低压铸造相结合，实现了3D-Kagome点阵芯体与面板整体成型，大大提高面板与芯体的结合强度，并可以实现复杂、曲面形状3D-Kagome点阵芯结构板的制造。
本发明的方法得到点阵夹芯板成型完整，缺陷率低，整体铸造成型性好。
附图说明
图1是具体实施方式一步骤六中低压铸造浇注曲线图；图2是具体实施方式二十得到的点阵夹芯板未去除浇注系统时的图片；图3是具体实施方式二十得到的完整点阵夹芯板的图片。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式点阵夹芯板的低压铸造方法是通过以下步骤实现的：一、采用熔融沉积快速成型设备制备点阵夹芯板的蜡模；二、在蜡模的面层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥20～24h后均匀撒一层二氧化锆砂，再在蜡模的邻面层上均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥20～24h，再均匀撒一层二氧化锆砂，面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.5:1的比例均匀混合得到，邻面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.0:1的比例均匀混合得到；三、在蜡模的背层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥3～8h，再均匀撒一层铝矾土颗粒，所述陶瓷浆料是由铝矾土与硅溶胶按质量比为2.6~3.0:1的比例均匀混合得到；四、对蜡模的背层重复步骤三的涂挂操作5~7次；五、将经上述步骤四得到的蜡模放在200~250℃的烘干炉中保温1~1.5h，进行脱蜡，然后将温度升高至900~1000℃后保温1~2h，再随炉冷却得到点阵夹芯板型壳；六、铝合金熔化后将升液管、点阵夹芯板型壳与低差压炉固定并保持密封，然后设定低压铸造机的浇注参数：升液压力速度为10~15mbar/s，充型压力速度为15mbar/s，增压压力速度为20mbar/s，保压压力为400mbar，保压时间为120s，进行升液、充型、保压得点阵夹芯板，其中，铝合金熔体的温度在740~750℃，升液管温度在750~760℃，点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在250~260℃保温0.5~1h进行预热。
本实施方式得到点阵夹芯板成型完整，缺陷率低。
本实施方式步骤六中低压铸造浇注曲线如图1中所示。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中熔融沉积快速成型设备的型号为FDM3000。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤二中在蜡模的面层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在20℃下干燥22h后均匀撒一层二氧化锆砂。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一、二或三不同的是步骤二中再在蜡模的邻面层上均匀涂抹陶瓷浆料，然后在20℃下干燥22h。其它步骤及参数与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四不同的是步骤二中面层及邻面层涂抹的陶瓷浆料中二氧化锆的粒度为325目。其它步骤及参数与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤二中面层及邻面层撒的二氧化锆砂的粒度为80~120目。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤二中面层及邻面层撒的二氧化锆砂的粒度为100目。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七不同的是步骤三中在蜡模的背层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在20℃下干燥5h。其它步骤及参数与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八不同的是步骤三中陶瓷浆料中的铝矾土的粒度为325目。其它步骤及参数与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九不同的是步骤三中背层撒的铝矾土颗粒的粒度为20~60目。其它步骤及参数与具体实施方式一至九相同。
本实施方式中对蜡模背层的不同层数撒的铝矾土颗粒的粒度随背层层数的增加而减小。
具体实施方式十一：本实施方式与具体实施方式一至十不同的是步骤四中对蜡模的背层重复步骤三的涂挂操作6次。其它步骤及参数与具体实施方式一至十相同。
具体实施方式十二：本实施方式与具体实施方式一至十一不同的是步骤五中将经上述步骤四得到的蜡模放在220~240℃的烘干炉中保温1.2~1.4h。其它步骤及参数与具体实施方式一至十一相同。
具体实施方式十三：本实施方式与具体实施方式一至十一不同的是步骤五中将经上述步骤四得到的蜡模放在230℃的烘干炉中保温1.3h。其它步骤及参数与具体实施方式一至十一相同。
具体实施方式十四：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是步骤五中然后将温度升高至920~980℃后保温1.2~1.8h。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十五：本实施方式与具体实施方式一至十三不同的是步骤五中然后将温度升高至950℃后保温1.5h。其它步骤及参数与具体实施方式一至十三相同。
具体实施方式十六：本实施方式与具体实施方式一至十五不同的是步骤六中铝合金为Al-7Si合金、Al-12Si合金或Al-5Cu合金其它步骤及参数与具体实施方式一至十五相同。
具体实施方式十七：本实施方式与具体实施方式一至十六不同的是步骤六中铝合金熔体的温度在745℃，升液管温度在755℃。其它步骤及参数与具体实施方式一至十六相同。
具体实施方式十八：本实施方式与具体实施方式一至十七不同的是步骤六中点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在252~258℃保温0.6~0.9h进行预热。其它步骤及参数与具体实施方式一至十七相同。
具体实施方式十九：本实施方式与具体实施方式一至十七不同的是步骤六中点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在255℃保温0.8h进行预热。其它步骤及参数与具体实施方式一至十七相同。
具体实施方式二十：本实施方式点阵夹芯板的低压铸造方法是通过以下步骤实现的：一、采用FDM3000熔融沉积快速成型设备制备得到点阵夹芯板蜡模；二、在蜡模的面层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在20℃下干燥24h后均匀撒一层二氧化锆砂，再在蜡模的邻面层上均匀涂抹陶瓷浆料，然后在20℃下干燥24h，再均匀撒一层二氧化锆砂，面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.5:1的比例均匀混合得到，邻面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.0:1的比例均匀混合得到；三、在蜡模的背层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在20℃下干燥5h，再均匀撒一层铝矾土颗粒，所述陶瓷浆料是由铝矾土与硅溶胶按质量比为2.6~3.0:1的比例均匀混合得到；四、对蜡模的背层重复步骤三的涂挂操作6次；五、将经上述步骤四得到的蜡模放在200℃的烘干炉中保温1.5h，进行脱蜡，然后将温度升高至950℃后保温1.5h，再随炉冷却得到点阵夹芯板型壳；六、Al-7Si合金熔化后将升液管、点阵夹芯板型壳与低差压炉固定并保持密封，然后设定低压铸造机的浇注参数：升液压力速度15mbar/s，充型压力速度15mbar/s，增压压力速度20mbar/s，保压压力400mbar，保压时间120s，进行升液、充型、保压得点阵夹芯板，其中，铝合金熔体的温度在745℃，升液管温度在760℃，点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在260℃保温0.8h进行预热。
本实施方式步骤二中面层及邻面层涂抹的陶瓷浆料中二氧化锆的粒度为325目，面层及邻面层撒的二氧化锆砂的粒度为100目。步骤三及步骤四中背层涂抹的陶瓷浆料中铝矾土的粒度为325目，不同层数涂抹的陶瓷浆料中铝矾土与硅溶胶的比例及撒的铝矾土的粒度如表1所示。
表1是本实施方式步骤四中不同背层层数涂抹的陶瓷浆料中铝矾土与硅溶胶的质量比（粉液质量比）及撒的铝矾土的粒度。
表1
| 层数 | 粉液质量比 | 铝矾土粒度 |
| 1 | 3.0：1 | 60目 |
| 2 | 3.0：1 | 60目 |
| 3 | 2.8：1 | 40目 |
| 4 | 2.8：1 | 40目 |
| 5 | 2.6：1 | 20目 |
| 6 | 2.6：1 | 20目 |
本实施方式得到的点阵夹芯板完整，缺陷率低。未去除浇注系统的点阵夹芯板如图2所示，完整的的点阵夹芯板如图3所示。由图2和图3所示，得到的点阵夹芯板完整无缺，缺陷率低。
Claims (10)
1.一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于点阵夹芯板的低压铸造方法是通过以下步骤实现的：一、采用熔融沉积快速成型设备制备点阵夹芯板的蜡模；二、在蜡模的面层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥20～24h后均匀撒一层二氧化锆砂，再在蜡模的邻面层上均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥20～24h，再均匀撒一层二氧化锆砂，面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.5:1的比例均匀混合得到，邻面层涂抹的陶瓷浆料是由二氧化锆与硅溶胶按质量比为4.0:1的比例均匀混合得到；三、在蜡模的背层均匀涂抹陶瓷浆料，然后在18～22℃下干燥3～8h，再均匀撒一层铝矾土颗粒，所述陶瓷浆料是由铝矾土与硅溶胶按质量比为2.6~3.0:1的比例均匀混合得到；四、对蜡模的背层重复步骤三的涂挂操作5~7次；五、将经上述步骤四得到的蜡模放在200~250℃的烘干炉中保温1~1.5h，进行脱蜡，然后将温度升高至900~1000℃后保温1~2h，再随炉冷却得到点阵夹芯板型壳；六、铝合金熔化后将升液管、点阵夹芯板型壳与低差压炉固定并保持密封，然后设定低压铸造机的浇注参数：升液压力速度为10~15mbar/s，充型压力速度为15mbar/s，增压压力速度为20mbar/s，保压压力为400mbar，保压时间为120s，进行升液、充型、保压得点阵夹芯板，其中，铝合金熔体的温度在740~750℃，升液管温度在750~760℃，点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在250~260℃保温0.5~1h进行预热。
2.根据权利要求1所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤一中熔融沉积快速成型设备的型号为FDM3000。
3.根据权利要求1或2所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤二中面层及邻面层撒的二氧化锆砂的粒度为80~120目。
4.根据权利要求3所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤三中背层撒的铝矾土颗粒的粒度为20~60目。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤四中对蜡模的背层重复步骤三的涂挂操作6次。
6.根据权利要求5所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤五中然后将温度升高至950℃后保温1.5h。
7.根据权利要求1、2、4或6所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤六中铝合金为Al-7Si合金、Al-12Si合金或Al-5Cu合金。
8.根据权利要求7所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤六中铝合金熔体的温度在745℃，升液管温度在755℃。
9.根据权利要求1、2、4、6或8所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤六中点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在252~258℃保温0.6~0.9h进行预热。
10.根据权利要求9所述的一种点阵夹芯板的低压铸造方法，其特征在于步骤六中点阵夹芯板型壳在与低差压炉固定前在255℃保温0.8h进行预热。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009103098481A CN101700568B (zh) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | 一种点阵夹芯板的低压铸造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009103098481A CN101700568B (zh) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | 一种点阵夹芯板的低压铸造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101700568A CN101700568A (zh) | 2010-05-05 |
| CN101700568B true CN101700568B (zh) | 2011-01-26 |
Family
ID=42155507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009103098481A Expired - Fee Related CN101700568B (zh) | 2009-11-17 | 2009-11-17 | 一种点阵夹芯板的低压铸造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101700568B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102019346B (zh) * | 2010-12-30 | 2012-11-07 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种扩压器快速成型蜡件的制备方法 |
| CN104550729A (zh) * | 2014-07-28 | 2015-04-29 | 霍山瑞精铸业有限公司 | 一种沙模成型铸造工艺 |
| CN105033188A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-11-11 | 中国科学院固体物理研究所 | 一种基于3d打印技术的铝基点阵材料及其制备方法 |
| CN105689643B (zh) * | 2016-01-27 | 2018-07-13 | 北京科技大学 | 一种基于3d打印的钢基耐磨耐蚀涂层快速铸造制备方法 |
| CN108326237B (zh) * | 2017-11-28 | 2019-10-22 | 中国科学院金属研究所 | 一种点阵夹芯结构件的铸造缺陷控制方法及应用 |
| CN112453325B (zh) * | 2020-11-03 | 2021-08-06 | 哈尔滨工业大学 | 一种高温合金点阵夹芯结构翼舵的铸造成型方法 |
| CN117840387B (zh) * | 2024-03-08 | 2024-06-14 | 苏州美迈快速制造技术有限公司 | 一种蒙皮点阵结构的精密铸造模具及生产方法 |
-
2009
- 2009-11-17 CN CN2009103098481A patent/CN101700568B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101700568A (zh) | 2010-05-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101700568B (zh) | 一种点阵夹芯板的低压铸造方法 | |
| CN101462151B (zh) | 一种熔模精密铸造TiAl基合金模壳的制备方法 | |
| CN105689643B (zh) | 一种基于3d打印的钢基耐磨耐蚀涂层快速铸造制备方法 | |
| CN103639359B (zh) | 一种基于复合纤维增强熔模精铸型壳的制备方法 | |
| CN103071764B (zh) | 用于钛及钛合金精密铸造的CaZrO3型壳的制备方法 | |
| WO2017114064A1 (zh) | 一种环保精铸模壳的制备方法 | |
| CN102990006B (zh) | 一种用于钛及钛合金精密铸造的型壳及其制备方法 | |
| CN102601307B (zh) | 一种熔模铸造TiAl基合金壳模的制备方法 | |
| CN104387105B (zh) | 3d打印结合反应烧结制备多孔氧化铝陶瓷材料的方法 | |
| CN111604470B (zh) | 一种超薄壁铸件的制备方法 | |
| WO2017114065A1 (zh) | 一种环保铸造材料的制备方法 | |
| CN105522111A (zh) | 一种透气型壳的制备方法 | |
| CN106734852A (zh) | 一种防粘锡液态金属冷却定向凝固用陶瓷型壳的制备方法 | |
| CN105642831A (zh) | 一种用于TiAl基合金精密铸造或定向凝固的模壳及制备该模壳的方法 | |
| CN107243601A (zh) | 降低高温合金单晶铸件再结晶倾向性的复合模壳制备方法 | |
| CN102029353B (zh) | 一种铝溶胶粘结的氧化铝模壳及其氧化铝模壳的制备方法 | |
| CN103056340A (zh) | 用TiAlC基陶瓷粉料作为金属及钛合金铸造面层的方法 | |
| CN102366819A (zh) | 一种精密铸造钛合金的方法 | |
| CN102688981B (zh) | 煅烧高岭土水基复合涂料及制备方法 | |
| CN107838402A (zh) | 一种复杂镁合金结构件的制造方法 | |
| CN115673241A (zh) | 一种可溶性陶瓷壳或陶瓷芯的材料及其制备方法与应用 | |
| CN111545711A (zh) | 一种高温合金lmc定向凝固用抗热冲击陶瓷型壳的制备方法 | |
| CN104550736A (zh) | 用于钛及钛合金精密铸造的氮化硼陶瓷型壳的制备方法 | |
| CN102080197A (zh) | 复合材料中增强体表面涂覆的方法 | |
| CN113996759A (zh) | 一种采用型壳抑制界面反应的铝锂合金铸件及其铸造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110126 Termination date: 20111117 |