The main industrial method for manufacturing precision metal parts with high surface finish, such as turbojet engine blades, is investment wax casting. When manufacturing a wax model, a ceramic embedded element (rod) is placed inside it to form a complex-shaped cavity designed to reduce the weight of the casting, and forming channels for the cooling system of the blades with secondary air after the rod is removed. The main technological problem in the removal of internal rods is their strength and high chemical inertness, which is why the duration of their removal and labor costs for this operation are quite large. The paper presents a study of a method for manufacturing ceramic rods with uneven strength in depth, which makes it quite easy to remove the soft core, followed by the dissolution of a stronger periphery.
Nikolay P. Uglev – Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Vyacheslav V. Punkaev – Postgraduate Student of the Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Alina A. Yukseeva – Master of the Department of Chemical Technologies, Perm National Research Polytechnic University, Perm, Russia. E-mail: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
1. Каблов Е. Н. Литые лопатки газотурбинных двигателей (сплавы, технология, покрытия). М.: МИСИС, 2001. 632 с.
2. Рассохина Л. И., Битюцкая О. Н., Гамазина М. В., Кочетков А. С. Исследование составов керамических стержней на основе плавленого кварца и технологии их изготовления // Труды ВИАМ. 2021. № 1(95). С. 34 – 42.
3. Репях С. И. Технологические основы литья по выплавляемым моделям. Днепропетровск: Лира, 2006. 1056 с.
4. Максютина Л. Г., Шилов А. В., Звездин В. Л., Коряковцев А. С. Литье по выплавляемым моделям отливок авиационно-космического назначения. Пермь: Изд-во ПГТУ, 2005. 140 с.
5. Рассохина Л. И., Битюцкая О. Н., Гамазина М. В., Кочетков А. С. Особенности разработки технологии изготовления и удаления керамических стержней на основе плавленого кварца для литья турбинных лопаток из жаропрочных никелевых сплавов // Труды ВИАМ. 2022. № 2(108). С. 3 – 12.
6. Pat. 7798201 US. Ceramic cores for casting super-alloys and refractory metal composites, and related processes / Bernard Patrick Bewlay, Stephen Francis Bancheri, Frederic Joseph Klug. Date of patent 21 Sep. 2010.
7. Pat. 7845390 US. Hafnia-modified rare-earth met-al-based ceramic bodies and casting processes performed therewith / Stephen Francis Bancheri, Frederic Joseph Klug, Bernard Patrick Bewlay. Date of patent 7 Dec. 2010.
8. Беляков А. В., Разумнова И. В., Демонис И. М., Фоломейкин Ю. И. Легкоудаляемые керамические стержни для литья лопаток ГТД по выплавляемым моделям // Стекло и керамика. 2012. № 4. С. 26 – 31. [Belyakov A.V., Razumnova I. V., Demonis I. M., Folomeikin Yu. I. Easily removable ceramic rods for casting GTD blades according to smelted models // Glass Ceram. 2019. V. 69, No. 3–4. P. 125 – 129.]
9. Пат. 2686703 РФ. Способ изготовления легкоудаляемых высокотемпературных литейных стержней или литейных форм / Ю. А. Нифантов, С. В. Тойбич, В. Я. Тойбич. № 2017135875; заявл. 09.10.2017; опубл. 09.04.2019, Бюл. № 13.
10. Пунькаев В. В., Углев Н. П. Исследование однородности состава керамического изделия при пропитке связующим // Стекло и керамика. 2022. № 4. С. 39 – 44. [Punkaev V. V., Uglev N. P. Investigation of the uniformity of the composition of a ceramic product when impregnated with a binder // Glass and ceramics. 2022. V. 79, No. 3–4. P. 146 – 149.]
11. Юксеева А. А., Пунькаев В. В., Углев Н. П. Разработка технологии регулирования прочности керамических стержней для лопаток ГТД // Химия. Экология. Урбанистика. 2022. Т. 4. С. 92 – 95.
12. Пат. 2792102 РФ. Способ изготовления легкоудаляемых керамических стержней, используемых для создания внутренних полостей в металлических отливках при литье по выплавляемым моделям / Н. П. Углев, В. В. Пунькаев. № 2022133859; заявл. 22.12.2022; опубл. 16.03.2023, Бюл. № 8.
The article can be purchased
electronic!
PDF format
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2023.12.pp.025-030
Article type:
Research Article
Make a request
