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1、10申请公布号CN102112252A43申请公布日20110629CN102112252ACN102112252A21申请号200980130761622申请日2009043061/130,49720080530US12/286,25520080929USB22C1/14200601B22C9/04200601B22C7/0220060171申请人希杨地址美国南卡罗来纳72发明人希杨74专利代理机构上海翼胜专利商标事务所普通合伙31218代理人翟羽54发明名称低应力脱蜡系统及方法57摘要提供一种用于脱蜡的系统及方法。所述系统包含具有一壁部的一陶瓷壳模。水份存在所述陶瓷壳模的壁部内。一蜡模组件。
2、位在所述陶瓷壳模内。一热源配置用以加热所述陶瓷壳模的至少一部份壁部，以便转换所述陶瓷壳模的壁部内的至少一部份水份成为蒸汽，用以熔化至少一部份的蜡模。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011012886PCT申请的申请数据PCT/US2009/0026612009043087PCT申请的公布数据WO2009/148486EN2009121051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书9页附图8页CN102112256A1/2页21一种用于脱蜡的系统，其特征在于包含一陶瓷壳模，具有一壁部，其中水份存在所述陶瓷壳模的壁部内；一蜡模组件，位于所述陶瓷壳模。
3、内；以及一热源，配置用于加热所述陶瓷壳模的至少一部份所述壁部，以便转换所述陶瓷壳模的壁部内的至少一部份水份成为蒸汽，用以熔化至少一部份的蜡模。2如权利要求1所述的系统，其特征在于在以所述热源加热之前，所述陶瓷壳模的壁部具有水涂敷于其上，并且进一步包含一陶瓷模芯位于所述蜡模组件内，以及其中所述蒸汽具有一高于华氏212度的温度。3如权利要求1所述的系统，其特征在于所述热源是一热油池，所述陶瓷壳模被浸入其内，其中所述热油池的温度是从华氏250至500度。4如权利要求1所述的系统，其特征在于所述陶瓷壳模及所述蜡模组件以每秒01至50英时的速率被浸入所述热油池。5如权利要求1所述的系统，其特征在于所述蜡。
4、模组件及所述陶瓷壳模定义出一空间，并且在所述空间内维持在一个比所述壁部被所述热源加热的部份的外部为低的压力，使得在所述陶瓷壳模的壁部内产生的至少一部份蒸汽被吸入所述空间。6如权利要求1所述的系统，其特征在于另包含一气流，配置用以被导向吹袭至所述陶瓷壳模的壁部未被所述热源加热的部份的外部，其中所述气流配置用以降低所述陶瓷壳模的壁部未被所述热源加热的部份的温度。7如权利要求1所述的系统，其特征在于另包含一灌注杯，衔接所述陶瓷壳模并布置成所述蜡模组件的熔蜡流出所述陶瓷壳模及通过所述灌注杯，其中所述陶瓷壳模的壁部被加热的第一部份邻近于所述灌注杯；及一通气管，配置用以维持所述陶瓷壳模的内部于大气压力，其。
5、中所述通气管配置供所述蒸汽从所述陶瓷壳模的内部通气；一密封容器，配置用以接收从所述灌注杯流出的溶蜡并且储存所述溶蜡于其内，其中所述热源是一热油池，及其中在所述密封容器是密封的，以便防止所述热油池的油进入所述密封容器的内部。8一种用于脱蜡的系统，其特征在于包含一陶瓷壳模，具有一壁部的；一蜡模组件，位于所述陶瓷壳模内；一热油池，其中所述陶瓷壳模被置于所述热油池内，其中一热壳部被建立在所述陶瓷壳模位在所述热油池内的部份，其中一冷壳部被建立在所述陶瓷壳模不位在所述热油池内的部份，其中所述热油池用以通过所述陶瓷壳模传送热能进入所述蜡模组件，以便熔化所述蜡模；以及一蜡收集区，位在所述热油池内，其中来自所述。
6、蜡模组件的溶蜡被送入所述蜡收集区并储存于所述蜡收集区内。9如权利要求8所述的系统，其特征在于所述蜡收集区是一完全浸入所述热油池的密封容器，其中所述密封容器是配置成防止所述热油池的油进入所述密封容器的内部。10如权利要求9所述的系统，其特征在于另包含一陶瓷核芯，位于所述蜡模组件内的；及权利要求书CN102112252ACN102112256A2/2页3一灌注杯，设于所述陶瓷壳模及所述密封容器之间，其中来自所述蜡模组件的熔蜡通过所述灌注杯流入所述密封容器，其中所述灌注杯是完全浸入所述热油池内；其中以所述热油池加热之前，所述陶瓷壳模的壁部具有水份涂敷在其上，其中所述热油池的温度是从华氏212至500。
7、度，其中所述陶瓷壳模及所述蜡模组件以每分钟01至50英时的速率浸入所述热油池，以及其中造成所述热油池的热能传至水份而形成蒸汽。11如权利要求10所述的系统，其特征在于另包含一通气管以连通于所述陶瓷壳模的内部，其中所述通气管设置成通过所述所述密封容器及所述灌注杯，其中所述通气管用以使所述陶瓷壳模的内部通气至大气，以便所述陶瓷壳模的内部维持于大气压力。12如权利要求8所述的系统，其特征在于水份存在于所述陶瓷壳模的壁部内，以及其中水份在所述陶瓷壳模的热壳部被转变为蒸汽，其中所述蒸汽用以传送热能至所述蜡模组件，以便熔化所述蜡模，其中所述蒸汽具有一高于华氏212度的温度。13如权利要求12所述的系统，其。
8、特征在于所述蜡模组件及所述陶瓷壳模定义出一空间，及在所述空间内维持在一个比所述热油池施加在所述陶瓷壳模的热壳部的压力为低的压力，其中在所述热壳部产生的至少一部份蒸汽因压力差被吸入所述空间。14如权利要求12所述的系统，其特征在于所述陶瓷壳模的壁部在应用于所述热油池之前是被水浸透。15如权利要求8所述的系统，其特征在于另包含一气流被导向吹袭所述陶瓷壳模的冷壳区，其中所述气流用以冷却所述冷壳区。16一种脱蜡的方法，其特征在于包含步骤提供具有一壁部的一陶瓷壳模；将水份涂敷至所述壁部，以便水份被所述壁部吸收；及一部份的陶瓷壳模浸入一热油池，以便形成所述陶瓷壳模的一热壳部，其中所述陶瓷壳模的壁部内的水份。
9、被转变为蒸汽。17如权利要求16所述的方法，其特征在于所述浸入步骤是以每分钟01至50英时的速率进行，及其中所述浸入步骤从所述陶瓷壳模具有一模具开口的一部份开始，其中所述热油池具有一从华氏212至500度的温度。18如权利要求16所述的方法，其特征在于另包含以一气流冷却所述陶瓷壳模没有浸入所述热油池的一部份的壁部的步骤，其中维持所述空间的步骤包含维持所述空间于大气压力。19如权利要求16所述的方法，其特征在于另包含维持在所述陶瓷壳模内的一空间在一个比所述热壳部的外部的压力为低的压力的步骤，以便所述热壳部内形成的蒸汽吸入所述空间内，其中所述蒸汽熔化在所述陶瓷壳模内的一蜡模组件。20如权利要求16。
10、所述的方法，其特征在于另包含步骤收集所述熔蜡在一完全浸入所述热油池的密封容器内，其中所述密封容器是密封的，以便防止所述热油池的油进入所述密封容器的内部；以及对来自所述陶瓷壳模内的空间的蒸汽进行通气。权利要求书CN102112252ACN102112256A1/9页4低应力脱蜡系统及方法00000001本申请主张在2008年5月30日提出申请及标题为“低应力脱蜡系统及方法”的美国专利申请第61/130,497号的权利。为了所有目的，美国专利申请第61/130,497号是全部被参照包含于此。本申请也主张在2008年9月29日提出申请及标题为“低应力脱蜡系统及方法”的美国专利申请第12/286,25。
11、5号的权利。为了所有目的，美国专利申请第12/286,255号是全部被参照包含于此。技术领域0002本发明大致关于一种用于从一陶瓷壳模CERAMICSHELLMOLD移除蜡的系统及方法。特别是，本发明涉及一种用于移除蜡的系统及方法，其中所述陶瓷壳模是以水浸透然后接着通过使用一热油池HOTOILBATH加热以使局部加热传至所述蜡，以将其低应力移除。背景技术0003精密包模铸造PRECISIONINVESTMENTCASTING经常涉及一蜡模组件的架构，其是被包含于一陶瓷壳模内。所述蜡模组件从所述陶瓷壳模被移除，接着在所述铸造程序的下一步骤中所述造成的壳模随后被熔化的金属所填满。从所述陶瓷壳模移除。
12、所述蜡模组件可通过使用热能来达成，其使所述蜡熔化然后排出所述陶瓷壳模外。所需的热能可能通过将所述蜡模组件及陶瓷壳模放置在一高压蒸汽加热器STEAMAUTOCLAVE之内而获得。闪火FLASHFIRING可能被执行，以作为传送热能至所述组合物的一个替代方案。虽然能够加热并因此移除所述蜡，但此处理程序可能将应力STRESS引入所述陶瓷壳模内，并导致破裂及其他缺陷。所述蜡模组件在相较于它被放置的陶瓷壳模有一较高的热膨胀率RATEOFTHERMALEXPANSION。加热这些组件因此导致在所述蜡的热膨胀相较于在所述陶瓷壳模为大。在脱蜡的程序期间，所述蜡模组件不成比例的热膨胀引起一箍状压力及应力HOOP。
13、TYPEPRESSUREANDSTRESS于所述陶瓷壳模上，因此导致破裂，这样最终造成金属铸件铸漏RUNOUTS、模裂形成FINNING或尺寸废料DIMENSIONALSCRAP。0004精密包模铸造零件有时包含陶瓷模芯CERAMICCORE位于所述蜡模组件的内部，其经常具有一复杂的、不对称的外型。介于所述陶瓷模芯与所述陶瓷壳模之间的蜡模的厚度在不同的位置是不同的。通过使用一高压蒸汽加热器或藉由闪火进行的蜡模组件的脱蜡将导致所述整个蜡模表面在同一时间被加热。所述陶瓷模芯因此在不同的位置上承受不同的压力。在脱蜡程序期间，所述陶瓷模芯的压力差可能导致它移动或破裂。另外，介于所述蜡模组件接近所述灌注。
14、杯POURCUP的部份与那些离所述灌注杯最远位置之间将发生压力差。所述灌注杯的存在允许那些所述蜡模组件接近所述灌注杯的部份的压力被减轻，同时一较大的压力被传到远离所述灌注杯的蜡模组件。这压力差可导致所述陶瓷模芯被移动。0005为了减少由所述蜡模组件的热膨胀所造成的缺陷，所述陶瓷壳模可使用附加层来说明书CN102112252ACN102112256A2/9页5制作，以使它的强度提高并且因此可抵抗由所述热膨胀的蜡所传送的应力。然而，使用较厚的陶瓷壳模相较于使用较薄的陶瓷壳模仍然可能导致更多的铸件缺陷及废料。并且，使用较厚的陶瓷壳模可能使某些零件成为困难的或不可能被铸造，以及增加所述铸造程序的成本，。
15、例如需要额外的材料及时间。0006前述问题的解决方案已被提出，其试图局部加热所述蜡模组件。一个这样的方法涉及引入一蒸汽及界面活性剂SURFACTANT的混合物至所述蜡模组件的一局部区域。一局部温度的升高能达成从所述陶瓷模熔化及排出所述蜡。接续使用的蒸汽及界面活性剂混合物造成以一渐进的方法从所述陶瓷模中将所述蜡熔化及排出。所述界面活性剂的存在造成液态蜡材料部份的熔化在所述陶瓷模的内表面之内，如此形成一阻碍使蒸汽凝结液免于浸泡穿透所述陶瓷模的厚度，或负面影响所述陶瓷模存在的粘结剂。虽然能够实施脱蜡程序，但现有的方法是耗时的及高成本的且遭受到其他低效率的情形。因此，在此技术中仍存有变化及改进的空间。。
16、附图说明0007本发明的一个引导所属技术领域的一般技能者且包含其最佳的模式的充份及可行的揭露，将在其余的说明书中参考附图提出更特别的说明，其中0008图1是根据一示范实施例的一脱腊程序的一侧视示意图。0009图2是图1的圆圈22的一细部示意图。0010图3是根据另一示范实施例的一脱腊程序的一侧视示意图。0011图4是图3的圆圈44的一细部示意图。0012图5A是根据一示范实施例的一陶瓷壳模在一部份浸入一热油池内之后的一侧视图。0013图5B是图5A的陶瓷壳模的具有一移除剖面以便由此观看所述陶瓷壳模内部的一部份的一侧视图。0014图6是显示所述陶瓷壳模及蜡模的重量相对于浸水时间的一曲线图。001。
17、5图7是根据另一示范实施例的具有一陶瓷模芯的一陶瓷壳模的一侧视示意图。0016本发明的说明书及图示重复使用参考符号是用以描述本发明相同或类似的特征或元件。具体实施方式0017参考说明在本发明的实施例内将描述的更详细，一个或更多的例子被绘示于所述图中。每一例子是通过本发明的说明来提供，但是不表示成为本发明的限制。例如，绘示或描述为一个实施例的部件的特征能被使用于另一实施例且另能产生一第三实施例。因此，本发明包含这些及其他的修改及变化。0018可理解的，这里所提及的范围包含指定范围的所有范围。就此来说，这里提及的所有范围包含所述提及范围包含的所有次范围。例如，一个从100到200的范围也包含从11。
18、0到150、从170到190、及从153到162的范围。并且，这里提及的所有限制包含在所述提及的限制中包含的所有其他限制。例如，一个达到7的限制也包含一达到5、达到3及达到45的限制。说明书CN102112252ACN102112256A3/9页60019本发明提供一种内有一蜡模组件12的一陶瓷壳模10的一系统及方法。所述系统及方法涉及润湿所述陶瓷壳模10，因而使其被水浸透。所述浸透的陶瓷壳模10是浸入一热油池20以便导入局部加热至一部份的陶瓷壳模10。由于水份存在于所述陶瓷壳模10内，加热所述陶瓷壳模10造成蒸汽22产生，蒸汽22接着被导入一部份的蜡模组件12，以产生局部加热。由于其温度上升。
19、使得只有一部份的蜡模组件12膨胀，传至所述陶瓷壳模10的应力将可最小化。例如，所述陶瓷壳模10可较不可能破裂，以及一陶瓷核芯假如有的话可较不可能位移或受到其他损坏。介于所述陶瓷壳模10的外部及内部表面之间的压力差可能被传至所述系统，以便将所述产生的蒸汽22导入想要的区域。所述系统及方法可能被使用于壳式的包模铸造。依据某一示范实施例，所述系统及方法能被使用于定向凝固DIRECTIONALLYSOLIDIFIED及单晶铸造SINGLECRYSTALCASTING。0020图1绘示根据一示范实施例的一种用于脱蜡的系统。一蜡模组件12被包含于一陶瓷壳模10内。所述蜡模组件12是先被成型，然后被涂上连续。
20、多层的陶瓷泥浆及微粒，并干燥所述蜡模组件12以在其上形成所述陶瓷壳模10。所述蜡模组件12依据某些实施例的蜡模组件12的数量、尺寸及复杂度可形成“树状”或其他构造，并接着涂上陶瓷。所述系统涉及将所述蜡模组件12区分成一个受到较少的或没有温度膨胀的冷固态区域16，因此传导较少的或没有应力至所述陶瓷壳模10的周围部份。也形成所述蜡模组件12的一热的熔化的区域18，其相较所述冷区16具有较高的温度。加热在所述热区18的蜡模组件12造成在此区域内的蜡12熔化然后随后通过一灌注杯14流出所述陶瓷壳模10。所述熔蜡12可因重力而通过所述灌注杯14流出。可替代的，所述系统可以配置成使用离心力或其他力量，以便。
21、从所述热区18引流所述熔蜡12至所述灌注杯14或其他开口外，如此从所述陶瓷壳模10中移除。0021当开始所述脱蜡程序时，所述热区18相对小于所述冷区16。根据一示范实施例，在所述脱蜡程序期间所述冷区16可能保持在室温。例如，在某些示范实施例中根据所述蜡模材质的熔化温度所述冷区16可能从华氏50至90度。这样的温度传导较少或没有压力至所述陶瓷壳模10的内部因此导至其较少或没有应力。所述热区18的存在将在所述热区18产生一“黏稠状”层的蜡12，其分隔了所述熔化的蜡12与表面及冷区16。所述熔蜡12是呈现液态然后因此从所述蜡模组件12的这个部份沿着重力的方向或受到其他力量的引导而流出。0022如图1。
22、所示，所述内部陶瓷壳模10外观的高度是标示为图号“A”，以及所述内部陶瓷壳模10表面的宽度是标示为图号“B”。所述蜡模组件12的膨胀在所述陶瓷壳模10的内部表面形成一压力P以每单位面积受力计算。当加热完成，在所述陶瓷壳模10内部的所有负载FT或作用力大约是FTP所有面积PABPAB。0023只对所述热区18加热造成对所述蜡模组件12的一局部加热。所述热区18的高度标示为图号“D”。当只有热区18取代整个所述蜡模组件12被加热时，传到所述陶瓷壳模10的应力才可最小化。当加热所述热区18但不加热所述冷区16时，所述负载或作用力FDP热区面积PDBPAD。0024对照比较整个加热与局部加热因此导致一。
23、比率FD/FAPAD/PABD/B。因此，若D是A的10，那么在所述陶瓷壳模10内部的全部作用力将仅是若所述蜡模组件12被一次完全加热时的全部作用力的10。对所述整个蜡模组件12的一次加热导致所有加说明书CN102112252ACN102112256A4/9页7热作用力被分配至所述陶瓷壳模10的四个应力集中位置的侧边。陶瓷壳模10边缘裂开会发生在这些位置。由于发生了减少后的应力被传至其他可能接受应力集中的区域，因此传至所述陶瓷壳模10的应力减少可避免这些边缘裂开。0025所述陶瓷壳模10能被建构成具有一些多孔性POROSITY。根据某些示范实施例，所述壳模可能具有从10TO至50的体积是开放多。
24、孔性。所述陶瓷壳模10能在其上涂上水份以形成浸透SATURATED。就此而言，所述陶瓷壳模10可能被浸入一水池或被喷上水。在浸透时所述蜡模组件12可能存在所述陶瓷壳模10之内。所述陶瓷壳模10的微孔尺寸可能在微米MICRON或纳米NANOMETER的尺寸范围。微孔尺寸在这样的范围造成毛细作用力高至足够使水份仍能被快速及容易的吸收然而难以流过此处。图6绘示一示范实施例每浸泡时间长度分钟的所述陶瓷壳模10及蜡模组件12的重量公克的曲线图。然而，可理解的，根据其他示范实施例，浸泡量的变化能用以达成水份进入所述陶瓷壳模10的壁面吸收变化的程度。在浸入所述热油池20之前所述陶瓷壳模10的壁面能吸收的水份。
25、量是所述陶瓷壳模10的壁面的水份吸收能力的5至100。根据其他示范实施例，水份吸收能力可从40至60，从75至85，从85至95，或从95至100。0026所述浸泡陶瓷壳模10与被包含的蜡模组件12可放入一热油池20如图2所示，其是图1中圆圈22的细部示意图。在此，所述热油池20显示高达华氏500度，然而但可理解的，依据其他示范实施例所述热油池20可具有各种温度。例如，依据其他示范实施例所述热油池20可能高达华氏300度或高达华氏700度。所述陶瓷壳模10浸入所述热油池20的量造成所述热区18的形成。在所述热油池20内的陶瓷壳模10的这部份因此产生为一热壳部24。当浸入所述热油池20一特定的时。
26、间之后，所述热壳部24可能具有大于华氏250度的温度。在大部份的情况下，所述热油池20的温度可能超过华氏212度，以便在所述陶瓷壳模10内被吸收的水份能转变成蒸汽22。所述热壳部24的温度升高导致所述陶瓷壳模10内的水份被转变成蒸汽22。所述蒸汽22及其相关热量通过传导而从所述热壳部24传递至与其接触的区域。如所示，蒸汽22可能移转进入所述热油池20、紧接在所述热壳部24的左方的所述蜡模组件12的热区18，或向上或向下至所述陶瓷壳模10的其他部份。所述蒸汽22具有高蒸汽VAPOR压，其致使它离开它被产生的陶瓷壳模10处。0027蒸汽22的移转进入所述热区18导致在所述热区18内的蜡模组件12变。
27、成热到足够使所述蜡12开始熔化并随后从所述陶瓷壳模10脱出。一旦通过移转某数量的蜡模组件12在所述陶瓷壳模10内产生一些空间，所述陶瓷壳模10内产生的蒸汽22能通过所述热区18流动，因此从所述热油池20的加热是有效率的移转进入所述蜡模组件12，从而继续局部加热想要的热区18。所述蒸汽22从所述陶瓷壳模10的壁面向内移动，并因此起作用以迫使所述蜡模组件12到所述陶瓷壳模10的中心并流出所述灌注杯14。假如所述蒸汽22不是被从所述陶瓷壳模10的内部壁面引导向内，熔化的蜡12可能在所述陶瓷壳模10的壁面上累积或慢速流动，因此增加它被脱除的时间。所述蒸汽22部份因朝它的内部方向传播，因此起了从所述陶瓷。
28、壳模10洗出所述熔化的蜡模组件12作用。0028虽然，如显示所述冷区16及所述热区18之间是一相对平直的边界线，可理解的，在某一示范实施例所述熔化的蜡12可能不会存在如此一种均匀的方式。例如，所述陶瓷壳模10的内部表面可首先加热，因此造成邻接的内部表面的蜡12先熔化。远离所述内部表面的蜡12将接着熔化，以便造成在所述热区18的蜡12的形状大体上是圆椎型CONE。如说明书CN102112252ACN102112256A5/9页8此，可理解的，根据某些示范实施例，所述蜡12不可能实现一完整均匀线状的熔化。根据不同示范实施例的热区18的几何外形可以变化。大体上来说，至少当所述熔化程序开始时所述热区1。
29、8的体积相对于所述冷区16的尺寸为小。根据某些示范实施例，所述热区18可能包含一部份是所述蜡12已熔化的一热熔化区域，以及一所述蜡12已经熔化并流出所述陶瓷壳模10的热的空的区域。当所述程序完成约一半或更多时，所述热区18的热空区域的尺寸可能比较所述冷区16为大。在所述除蜡程序期间，所述热区18的热熔化区一般相较所述冷区16的尺寸为小。0029在所述热油池20上方可能引起一气流28。所述气流28可能被导向吹袭所陶瓷壳模10的一冷壳区26，以便所述冷壳区26维持一冷的温度，因此导致所述蜡模组件12的冷区16不会发生加热及应力。所述冷壳区26内存在的水份进一步起了降低所述系统的这部份的温度的作用。。
30、在此，所述气流28吹袭所述浸透的冷壳区26造成蒸发，其依次促进所述冷壳区26的额外冷却。如此，所述气流28的量可以变化以确保所述冷壳区26维持一想要的温度，以便所述陶瓷壳模10的某部份的加热及关连的压力不会发生。0030所述冷区16可能维持在一温度以便位于其内的蜡12不会熔化。如此，从所述冷区16内的蜡12的热膨胀的压力在所述陶瓷壳模10上减少或消除，因此导致应力不会在其上产生。当所述热区18是热的足以熔化位于其内的蜡12的时候，所述冷区16可能保持在室温。所述气流28的量可加以选择，以便产生所述冷区16适当的温度。所述气流28也可用以从所述系统移除热。由于所述气流28造成的水份的蒸发可用以相。
31、对于通过所述热油池20传送的热量来平衡所述陶瓷壳模10的温度，以便所述蜡12的熔化是以一预定方式来控制。0031同样的，通过使用水份浸泡的陶瓷壳模10造成低应力脱蜡，以产生一配对的温度区域16及18。根据某些示范实施例，所述陶瓷壳模10内的水份量可改变。例如，根据所述系统的某版本，所述陶瓷壳模10可完全浸透至它无法再饱含更多的水份。根据其他实施例，所述陶瓷壳模10可充满它最大吸收水份能力的25至75。0032虽然显示为一热油池20，但可理解的是根据其他示范实施例不同的加热源可被使用。例如，过热空气SUPERHEATEDAIR或火焰能被使用以产生所述系统所需要的热能。所述蒸汽22产生的速度是依据。
32、所述热油池20或其他热源使用的温度。所述热油池20的一更高的温度导致更快速的蒸汽22产生。当在所述热区18内的所有蜡12被熔化及移除后，所述陶瓷壳模10及所述蜡模组件12能被进一步降低到所述热油池20内。所述陶瓷壳模10及所述蜡模组件12的浸入的速率造成所述冷区16/所述热区18边界以相配的速率向上移动，对应于从所述陶瓷壳模10的蜡模组件12的熔化及移除。所述陶瓷壳模10及蜡模组件12能在所述热油池20内降低到一所有的蜡12都从所述陶瓷壳模10熔化及移除的位置。所述陶瓷壳模10及蜡模组件12可以在不同浸入速率下降低到所述热油池20内。例如，根据某些示范实施例，所述陶瓷壳模10及所述蜡模组件12。
33、可以每分钟01英时至每分钟10英时的速率降低。根据某些示范实施例，所述脱蜡的速率是每分钟一英时。根据其他示范实施例，所述浸入的速率可能是从每分钟半英时至每分钟二英时。0033虽然显示有所述灌注杯14，但可理解的是根据其他示范实施例可不需存在所述灌注杯14。所述灌注杯14仅是允许所述蜡12从所述陶瓷壳模10流出的一开口。根据其他示范实施例，所述灌注杯14可能是一直线形。此一配置有时是参考做为一环圈COLLAR。说明书CN102112252ACN102112256A6/9页9根据本系统的某些示范实施例，所述灌注杯14可以是各种形状或完成不存在。0034图3绘示用于脱蜡的系统的另一示范实施例。所述陶。
34、瓷壳模10及所述蜡12浸入一热油池20，以便产生蒸汽22用于蜡12的局部加热及熔化，以便使所述陶瓷壳模10上的应力减少。当蜡12是熔化及离开所述陶瓷壳模10，所述陶瓷壳模10的一空的空间30是紧接着产生在所述热区18之下。为了随后的重复使用或处置，熔化的蜡经由重力通过所述灌注杯14排出并进入一蜡收集区32。一通气管34被设置穿过所述灌注杯14且延伸至所述热油池20之外。所述通气管34用以分送大气压至所述灌注杯14及所述空的空间30。通过加热水份转变成蒸汽22造成所述蒸汽22有移动至低压区域的倾向。在不同位置的系统的压力运用可用以引导蒸汽22的流动及相关加热预定位置。0035虽然如揭露具有一通气。
35、管34，但在其他实施例中不需要提供这管。例如，在图1先前描述的实施例中没有所述通气管34。另外，所述通气管34不需要位在所述灌注杯14中，但另可能简单设置在其流体连通件内，以便能实现大气压力进入所述灌注杯14及所述空的空间30。另外，所述通气管34的存在可用以允许在所述系统内蒸汽22的产生一个通到大气的出口通道。就这一点来说，一某数量的蒸汽22可能通过所述通气管34通气至大气，而不需加热所述冷区16或所述系统不想要加热的其他部份。0036所述蜡收集区32可能是一密封容器32，当浸入时不让所述热油池20内的油流到其内。所述通气管34可位在所述蜡收集区32内的一位置上，以便大气压力或通气被分送到所。
36、述蜡收集区32及所述陶瓷壳模10，并且因此熔化的蜡12不会进入所述通气管34。所述密封容器32可能与所述陶瓷壳模10的灌注杯14及所述空的空间30密封在一起，以便油不会流入其内。所述密封容器32因此具有收集熔化蜡12及分送一所需压力至所述陶瓷壳模10的内部的功能，并如想要的提供一导管让蒸汽22泄出。0037所述系统可能被设计成使当蒸汽22产生的时被引导朝向所述蜡模组件12并且不会进入所述油池20。就这一点来说，所述陶瓷壳模10内例如在所述空的空间30或在所述灌注杯14内的压力能被保持在一个相较于所述热油池20较低的水平。这压力差可具有将所述蒸汽22导向到所述系统内想要的区域的倾向。所述陶瓷壳模。
37、10位在所述热油池20内的部份将受到在其上的压力，其是部份根据在所述热油池20表面下它的深度来决定。由于所述通气管34的存在，所述陶瓷壳模10在与所述热油池20的相对侧上的一侧例如在所述空的空间30内可能具有一大气压的压力。所述空的空间30及所述陶瓷壳模10的内部对所述热油池20是保持密封的。在所述热区18部份的陶瓷壳模10的内部及外部表面之间的压力差是它在所述热油池20的深度乘以所述热油池20的密度。所述热油池20靠近所述陶瓷壳模10的一侧可能有一个相较于所述陶瓷壳模10的内部为高的压力，因此造成大部份产生在所述热壳区24的蒸汽22吹入所述陶瓷壳模10有蜡的一侧。所述蒸汽22的方向可用以增加。
38、传送至所述热区18的数量然后因此促进所述蜡12排出。另外，经由一压力差的蒸汽22的方向可用以最大化传送至所述蜡12的热量，以便产生一较薄的较少压力的热区18。0038图4是图3中圆圈44的一细部示意图，其显示产生蒸汽22的方向如何进入所述陶瓷壳模10内的空的空间30及所述热区18。虽然描述的例如保持在一大气压力下，但可理解的是所述系统的内部部份如所述热区18、灌注杯14及空的空间30可能保持在其他不同于大气的压力下。所述系统因此配置成可在不同的压力下运作，只要在内部的压力比说明书CN102112252ACN102112256A7/9页10外部的压力小就能在一想要的方法下引导所产生的蒸汽22。虽。
39、然描述的是使用压力差，但可理解的是根据其他示范实施例也可不提供压力差。举例来说，在所述陶瓷壳模10内侧上的压力可能相同于所述陶瓷壳模10外侧的压力例如在所述热油池20内。在如此情况下，蒸汽22仍将产生并且热能传送仍将发生。0039图7绘示一示范实施例，其中一陶瓷模芯40设置于所述蜡模组件12内。所述陶瓷模芯40是通过使用一插销42附加于所述陶瓷壳模10。所述陶瓷模芯40是设置以使铸件产生不同的几何形状。在所述脱蜡程序期间，所述陶瓷模芯40可能受到所述蜡模组件12施加于其上的压力。所述局部性的加热本身造成一相当数量的压力以传至所述陶瓷模芯40的所有侧边，因而在所述陶瓷壳模10内的陶瓷模芯40的位。
40、置不会偏移及/或所述陶瓷模芯40在所述脱蜡程序期间不会损坏。0040所述系统可供用于在低蒸汽22温度下的脱腊，因而可以减少对所述陶瓷壳模10表面覆层FACECOAT及陶瓷模芯40的化学及机械的损坏。封闭的模穴及通气系统可供清除可能进入所述陶瓷壳模10的模穴及造成铸造缺陷的外物。如果必要的话，所述熔化的蜡模组件12能被收集及重复使用。另外，由于其上的应力可能减少，因此所述系统可允许使用于较薄的陶瓷壳模10。所述较薄的陶瓷壳模10的使用能减少其另外可能产生的热裂开HOTTEAR及RX缺点。另外，使用所述热油池20替代一高压蒸汽加热器可以较少的维护提供较安全的作业。然而，可理解的是，在其他示范实施例。
41、中仍可能使用一高压蒸汽加热器。0041根据某些示范实施例实施的实验0042为了观察本系统的性能，根据一示范实施例实施一方法。豆油SOYOIL20被预热至一大约华氏250350度的温度。一15英时长的陶瓷叶片壳模10被浸泡在水中达10分钟接着排水10分钟。所述润湿的陶瓷叶片壳模10接着是以一大约每分钟05英时的速率垂直的浸入所述热豆油池20。所述上升的热豆油池20相对于所述陶瓷叶片壳模10的方向是以图5A的箭头38来表示。一风扇在所述热豆油池20的表面上方提供一气流28。0043在所述豆油池20的表面上方的陶瓷叶片壳模10的温度在整个程序中被测量。所述陶瓷叶片壳模10被浸入所述豆油池20在6英时。
42、之后，所述程序停止，然后所述陶瓷叶片壳模10被移开，及检视它的边缘。所述陶瓷叶片壳模10随后被切开及检视。0044所述陶瓷叶片壳模10的测量及检视可显示出在所述豆油池20的表面上方的冷壳部26有少于华氏10度/5度的温度变化。这温度监视是在所述豆油池20的表面上方半英时ONEHALFINCH的一个位置上进行。没有观察到所述陶瓷叶片壳模10的破裂。当所述润湿的陶瓷叶片壳模10被浸入所述豆油池20时，轻微的蒸汽气泡在所述陶瓷叶片壳模10的周围被观察到。图5B绘示所述陶瓷叶片壳模10具有一剖面部份以显示所述冷区16及所述热区18实现给予所述陶瓷叶片壳模10的最大浸入程度。一空的空间30在所述热区18。
43、的下方的一点位置被观察到。所述冷区16及所述热区18之间的边缘线在约6英时的地方被观察到。在图5A及5B中所述边缘线是以一热油线36来表示，其标示这两个区域之间的过渡。所述热区18测量出具有一个约半英时的厚度。几乎整个的被浸入的陶瓷叶片壳模10是被加以脱蜡。与一般的高压蒸汽加热器的脱蜡程序相比，传至所述陶瓷叶片壳模10的应力的估计比率是05/15，其等于1/30的比率。0045根据进一步示范实施例实施的其他方法在附加例子中被达成。20个不同配置类型说明书CN102112252ACN102112256A8/9页11的EQ模具10被以热油池20来脱蜡，温度范围从华氏250度至华氏350度。使用现有。
44、的脱蜡方法，某些配置的陶瓷壳模10典型具有70至100的壳裂开。当根据在此揭露的方法脱蜡时，达到0的壳裂开。根据结果成功的各种示范实施例，被使用的浸入的速率是每分钟05英时、每分钟1英时及每分钟2英时。在加热至华氏1600度后，所述陶瓷壳模10被检视但没有观察到破裂。0046根据另一示范实施例实施的另一实验，一单晶的壳模10以根据在此揭露的方法进行脱蜡。所述热油池20的温度是华氏300度。所述陶瓷壳模10先前被浸泡在水中10分钟随后进行少于10分中的脱蜡。合宜的进入所述热油池20的速率是每分钟1英时。在加热至华氏1600度之后，所述陶瓷壳模10被检视但没有观察到破裂。0047一额外实验被实施，。
45、其中模具10包含两个模芯，多叶片MULTIVANE分段的蜡模12，是以一现有的七层加上一覆盖层的陶瓷壳模10的方法来制作。闪火FLASH除蜡是被用来通过将所述模具10插入一1600F的熔炉并保持在此温度一个小时，以移除所述蜡模12。值得注意的是，由于一个或多个预先成形的陶瓷模芯失败，大约60的铸件无法符合铸件壁厚规格而报废。0048根据另一示范实施例实施一进一步的实验，其中模具10相当于那些在上次实验所提到所述实验所制作的模具是使用在此描述的一低应力脱蜡程序来脱蜡。所述陶瓷壳模10是浸泡在自来水TAPWATER15分钟，然后以2英时/每分钟的速率浸入340F淬火油20。所述陶瓷壳模10维持一分。
46、钟然后从所述油20中移开。所述陶瓷壳模10紧接着被浸入一1600F熔炉并且保持在此温度达一个小时。在所述脱蜡程序期间，因为无法符合铸件壁厚规格因为应力减少了导致模芯失败而造成的铸后POSTCASTING报废的比例减少至小于铸件的5。0049一额外实验被实施，其中包含八个有套罩叶片模的模具10是使用一现有八层加一覆盖层的陶瓷壳模10来制作。一闪火脱蜡的程序通常是通过将所述模具10插入一1600F熔炉然后保持在此温度达一小时，以移除所述蜡模12。在闪火脱蜡之后，大约75的模具包含外部可见的且在铸造前需要修补的裂痕。0050一个进一步的实验根据另一示范实施例以此描述的方式被实施。六个相等于那些在上一。
47、段落的示范实施例所产生的模具10使用如在此描述的低应力脱蜡程序来脱蜡。所述模具10被浸泡在一自来水中达15分钟，然后紧接着在一2英时/每分钟的速率浸入340F淬火油20。所述模具10维持一分钟然后从所述油20移开。所述模具10接着插入一1600F熔炉，然后保持在此温度达一小时。没有所述模具10包含外部可见的裂痕。0051另一实验被实施。在此，模具10包含56个使用一现有七层加一覆盖的陶瓷壳模10制作的小型核心叶片模。所述核芯包含一小的熔接二氧化硅SILICA杆。所述模具10在一高压蒸汽加热器内使用90磅/平方英寸PSI的蒸汽压力来脱蜡。所述模具10接着通过相同的压热器循环第二次再运行。在模具预。
48、热及铸造后，大约25的铸件因为所述熔接二氧化硅杆失败而报废导致无法符合铸件壁厚规格。0052根据另一示范实施例的一额外实验以相当于那些在先前段落讨论的模具10来实施。一模具使用在此描述的低应力脱蜡程序来脱蜡。所述模具10被浸泡在一自来水中达15分钟，然后紧接着在一2英时/每分钟的速率浸入340F淬火油20。所说明书CN102112252ACN102112256A9/9页12述模具10维持一分钟，然后从所述油20移开。所述模具10接着插入一1600F熔炉，然后保持在此温度达一小时。在铸造之后只有一个元件小于2因为所述熔接二氧化硅杆失败而无法符合铸件壁厚规格。0053根据另一实验实施例的另一实验被。
49、实施，其中包含使用一现有七层加一覆盖陶瓷壳模10所制作的20个小型桨叶片模的二个模具10。所述模具10被浸泡在一自来水中达15分钟，然后紧接着在一15英时/每分钟的速率浸入340F淬火油20。所述模具10维持15分钟，然后从所述油20移开。所述模具10接着插入一1600F熔炉，并保持在此温度达一小时。在加热至1600F后所述模具10有一小裂痕出现在所有气翼的根部。检查所述模具10发现当它被浸入所述油20而没有一开口通道以离开模具相同于所述模具部份提供唯一可能的路径之前它进入所述油20时在此区域的一部份的蜡模12将被熔化。这熔化的蜡12被固态蜡12所阻塞，及当它熔化时它将膨胀及压迫模具。这证明被使用于所述揭露的脱蜡程序中的铸造模具10可能需要设计以消除受到阻塞的溶化蜡的体积。0054虽然本发明是以关于某些较佳实施例来进行描述，但可理解的是，本发明包含的主题内容不是被限制于那些特定的实施例。相反的，它是想要使本发明的主题内容包含至所有变化、修改及等效如在下列权利要求可能包含的精神及领域的范围内。说明书CN102112252ACN102112256A1/8页13图1说明书附图CN102112252ACN102112256A2/8页14图2说明书附图CN102112252ACN102112256A3/8页。