[发明专利]耐火模具组件及制造耐火模具组件的方法

说明书

技术领域

本主题发明总体涉及铸造用的耐火模具组件及制造该耐火模具组件的方法，并且更特别地涉及熔模铸造(包括反重力熔模铸造)用的耐火模具组件及制造该耐火模具组件的方法。

背景技术

熔模铸造特别是反重力熔模铸造使用待铸造物件的模组，该模组由非永久性材料(fugitive material，易消失材料)或可去除材料形成。这些模组被耐火颗粒材料覆盖，以形成耐火壳体。将非永久性材料从耐火壳体去除，并且使颗粒材料燃烧以形成熔模铸造模具。这些耐火模具然后用于具有由模组限定的形状的各种熔融金属和合金的熔模铸造。

通常已通过将待形成物件的一个或多个模型附接至中央铸口(sprue)来形成在熔模铸造特别是反重力熔模铸造中使用的模组。每一个模型通常通过一个或多个闸道(gate)连接至中央铸口，所述闸道用于在耐火模具中限定通路，以用于将通过由中央铸口在模具中限定的通路提供的熔融金属供给至由模型限定的各种模具腔体。作为制模工艺的一部分，通常以径向延伸的方式手动地将模型和闸道附接至中央铸口。在模组由蜡形成的情况下，模型和闸道可通过蜡焊接来附接。尽管在多个方面看来这是且已经是非常有效的工艺，然而可附接至中央铸口的模型的数量以及因此可由特定模组制成的部件的数量通常受限于模型、闸道和铸口的尺寸且特别地受限于铸口直径，这是因为其限定了可附接的模型/闸道的数量以及可通过闸道供应至模型的熔融材料的量。这样，使用中央式铸口的模组在它们带来的铸成率(casting yield)方面受限于所选择的铸口的特性且特别地受限于铸口直径及其长度。

由于从特定模组增加铸成率通常是非常有利的，因此非常理想的是，开发改进的模组、制造模组的方法、相关耐火模具以及制造耐火模具的方法，以提供改进的铸件和铸造方法。

发明内容

在一个示例性实施例中，公开了一种耐火模具组件。该耐火模具组件包括非永久性模组和耐火模具，该非永久性模组包括：中空铸口，该中空铸口包括围绕纵向轴向设置的铸口壁，该铸口壁具有厚度、长度和周界；模型，从铸口壁向外设置；以及向外延伸的闸道，附接至铸口壁和模型并在其间延伸，中空铸口、模型和闸道每一者均由非永久性材料形成，该耐火模具形成在非永久性模组的外表面上并且具有由非永久性模组的外表面限定的模具腔体。

在另一示例性实施例中，公开了一种制造耐火模具组件的方法。该方法包括形成非永久性模组，该非永久性模组包括：中空铸口，该中空铸口包括围绕纵向轴向设置的铸口壁，该铸口壁具有厚度、长度和周界；模型，从铸口壁向外设置；以及向外延伸的闸道，附接至铸口壁的外表面和模型并在其间延伸，中空铸口、模型和闸道每一者均由非永久性材料形成。该方法还包括在非永久性模组的外表面上沉积耐火模具，该耐火模具具有由非永久性模组的外表面限定的模具腔体。

在又一示例性实施例中，公开了一种制造耐火模具组件的方法。该方法包括3D打印颗粒耐火材料以形成包括模具腔体的耐火模具，该模具和模具腔体包括：中空铸口部分，该中空铸口部分包括围绕纵向轴线设置的铸口壁；模型部分，从铸口壁部分向外设置；以及向外延伸的闸道部分，附接至铸口壁部分的外表面和模型部分并在其间延伸。

从以下结合附图进行的对本发明的详细描述中，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将显而易见。

附图说明

在以下对实施例的详细描述中，其他特征、优点和细节将仅以实例的方式出现，详细描述参照附图，附图中：

图1为如在本文中公开的径向模组的实施例的立体图；

图2A-图2H为用于如在本文中公开的径向模组的中空铸口和铸口壁的各种实施例的代表性横向截面图；

图3A、图3B和图3C为用于如在本文中公开的径向模组的中空铸口和铸口壁的各种实施例的代表性轴向延伸截面图；

图4A和图4B为用于如在本文中公开的径向模组的中空铸口和铸口壁的各种实施例的代表性前视图，其中，铸口壁高度沿着周界变化；

图5A和图5B为用于如在本文中公开的径向模组的中空铸口和铸口壁的各种实施例的外周界的代表性平板投影，该铸口壁具有穿过其中的开口；

图6A为如在本文中公开的具有穿过其中的开口的径向模组的实施例的立体图；

图6B为从如在本文中公开的具有轴向延伸铸口壁部分的图6A的径向模组移除的轴向延伸区段的立体图；