CN116457120A - 粘结用于失蜡铸造的蜡质部件的系统和方法 - Google Patents

Abstract

失蜡铸造粘结方法和系统。一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法，包括将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座。该方法包括将蜡质部件联接至另一部件，使得牺牲性载座位于蜡质部件和另一部件的界面处。该方法包括感应加热牺牲性载座以致使牺牲性载座的蜡和蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在蜡质部件和另一部件之间形成粘结部。

Description

粘结用于失蜡铸造的蜡质部件的系统和方法

相关技术的交叉引用

本申请要求于2021年8月24日申请的题目为“Systems and Methods of BondingWax Components for Lost Wax Casting(粘结用于失蜡铸造的蜡质部件的系统和方法)”的美国临时专利申请63/260,524的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及失蜡铸造领域。更具体地，本公开涉及用于使用载座和感应加热粘结失蜡铸造工艺中的蜡质部件的系统和方法。

发明内容

在实施例中，一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法包括将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性性载座。该方法包括将蜡质部件联接至另一部件，使得牺牲性载座处于蜡质部件和另一部件的界面处。该方法包括感应加热牺牲性载座以致使牺牲性载座的蜡和蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在蜡质部件和另一部件之间形成粘结部。

在另一实施例中，一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法包括将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座。该方法包括将蜡质部件联接至另一部件，使得牺牲性载座处于蜡质部件和另一部件的界面处。该方法包括加热牺牲性载座以致使牺牲性载座的蜡和蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在蜡质组分和其他组分之间形成粘结部。

在又一实施例中，一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的系统包括多个牺牲性载座，每个牺牲性载座包括导电纳米颗粒和蜡。该系统具有多个流道(runner)和支撑件，多个流道和支撑件中的每一个均被配置为联接至送料器系统。该系统包括机器人，该机器人包括感应加热系统。多个流道和支撑件中的每一个均与多个牺牲性载座中的至少一个相关联。

附图说明

下面参照附图详细描述本公开的说明性实施例。

图1是处于初始配置的用于失蜡铸造工艺的现有技术送料器系统的透视图。

图2是处于中间配置的图1的现有技术的送料器系统的透视图。

图3是根据本公开的实施例的处于中间配置的用于失蜡铸造工艺的送料器系统的透视图。

图4是另外详细示出了图3的送料器系统的某些部件之间的联接的侧视图。

图5A至图5B是示出了旋转到位的图3的送料器系统的部件的示意图。

图6是可用于图3的送料器系统的感热载座的示例性感应器的透视图。

图7是图3的送料器系统的透视图，其示出了使用自动化工艺对送料器系统的某些接头进行感应加热。

具体实施方式

用于铸造金属物品的失蜡(或熔模)铸造工艺在本领域中已经知道了数千年。如今，失蜡工艺用于众多行业以铸造多种物品，诸如珠宝、牙冠、雕塑和其他艺术品等。失蜡工艺特别适合于精确地铸造具有复杂形状和高熔融温度的金属零件，诸如燃气涡轮发动机的叶片(blades)或轮叶(vanes)。

如下所述，可以使用失蜡工艺铸造涡轮发动机零件(例如，叶片)。可以使用陶瓷和/或其他希望的材料来产生表示待铸造的涡轮机叶片的中空内部的芯部，并且该芯部可以位于金属工具或压模(die)中。然后，将蜡注射到压模中并且围绕芯部，从而制造表示待铸造的叶片的蜡模。蜡模可能与待铸造的金属叶片非常相似，但是是蜡状的(即，蜡质叶片与待铸造的金属可旋转叶片的尺寸、形状和特征可以是大体上相同的)。可以使用类似的工艺来制造其他燃气涡轮机部件(诸如涡轮机轮叶和护罩或叶片空气密封件)的蜡模。蜡模和被蜡模包围的芯部然后可以浸入陶瓷浴或“浆料”中，并且可以形成用于倒入金属的模具(mold)。然后可以将该模具从浆料中拉出并使其干燥。浸渍和干燥过程可以重复多次，直到形成能够经受铸造过程的模具。接下来，可以将蜡从模具中熔融出来以产生用于金属的空腔。例如，模具可位于熔炉、蒸汽-杜瓦高压釜中，或通过其他方式加热以使蜡从模具中熔融出来。蜡的熔融和移位可以在内部的陶瓷芯部和外部的陶瓷外壳之间产生空间，可以将金属(例如金属合金)倒入该空间中。可见将金属熔融并倒入模具中，并且模具可以以多种方式冷却。一旦金属已冷却，外壳材料可从金属上敲下来(使用锤子、高压水枪、振动台等)。最后，可以通过将金属叶片置于苛性溶液中以从铸件中溶解或浸出芯部来移除金属叶片内部的芯部。因此可以形成铸造产品(在该示例中具有中空内部的(粗糙的)叶片或轮叶)。然后，铸造零件可经受额外的工艺(例如，可被机械加工、钻孔、涂覆等)，以形成可用于燃气涡轮机中的最终叶片。

可以看出，熔模铸造工艺是多步骤工艺。为了提高效率，可以使用送料器系统将多个涡轮发动机部件(例如，叶片、轮叶等)铸造在一起。图1示出了处于初始配置(即，在蜡质部件被配置在其上之前)的现有技术送料器系统10。示例性送料器系统10可以用于同时铸造多个涡轮机叶片。送料器系统10的多个部件(包括其蜡质部件)的布置对于待铸造的叶片可能是关键的(例如，可能影响金属铸件的晶体结构)。

简言之，送料器系统10可以包括杯部12和底板14。送料器系统10可以具有多个出口16，这些出口16可以围绕杯部12等距布置。可以将金属倒入杯部12中并且熔融后金属可以从出口16喷出。送料器系统10还可以具有围绕杯部12等距布置的多个支撑构件18。如本文所讨论的，支撑构件18可以允许送料器系统10的蜡模在结构上被支撑。

图2示出了处于中间配置10’的送料器系统(或组件或“树”)10(即，在蜡质部件已经被布置在送料器系统上之后但在送料器系统被浸入浆料中之前)。可以看出，蜡模20可围绕板14布置，每个蜡模20可包括代表待铸造的叶片的蜡质叶片22。每个蜡质叶片22可以代表待用金属铸造的单独叶片。板14可具有开口和/或标记(未明确示出)，以指示每个蜡模20和蜡质叶片22将位于板14上的何处。

每个蜡模20可以经由流道24联接至杯部12。具体地，每个流道24的一端可联接至出口16，并且每个流道24的至少一个相反端可联接至蜡模20。如图所示，流道24可联接至一个出口16和两个(或更多个)蜡模20。流道24代表用于熔融金属随后被倒入杯部12中的路径，以形成待铸造的叶片，如本文所讨论的。

每个蜡模20可以进一步经由支撑件26联接至支撑构件18。具体地，每个支撑件26的一端可联接至支撑构件18，并且每个支撑件26的至少一个相反端可联接至蜡模20。在一些实施例中，支撑件26可联接至一个支撑件18和一个(或更多个)蜡模20。支撑件26可为蜡模20提供结构支撑。

蜡模20(包括其蜡质叶片22)、流道24和支撑件26可以各自由蜡形成。一旦蜡模20、流道24以及支撑件26根据需要配置，可将中间配置10’中的整个送料器系统或树浸入浆料中以形成模具。在模具固化之后，模具可位于熔炉中以将蜡熔融出来，如本文所述的。一旦蜡熔融出来，送料器系统10’的构造可以完成。现在可以将熔融金属倒入杯部12中。熔融金属12可以通过出口16流出杯部12并且流入由现在已经熔融出来的流道16产生的空隙。熔融金属最终可以到达之前由蜡模20和蜡质叶片22占据的空间。因此，可以形成形状和特征与蜡质叶片22的形状和特征相同的金属叶片。如将理解的，此时，金属叶片可联接至已代替蜡模20的金属，已代替蜡模20的金属进而可联接至已代替流道24的金属。这些金属零件可以被切掉，留下金属叶片。然后可以将金属叶片浸入苛性溶液中以溶解或浸出芯部，从而留下(粗糙)铸造叶片。以此方式，可以同时铸造多个涡轮机叶片。

在送料器系统10(如图2所示)上蜡模20、蜡质流道24和蜡质支撑件26的组装工艺是劳动密集型工艺。在现有技术中，每个蜡模20通过手工布置在板14上。每个蜡质流道24手动地联接至出口16和蜡模20。每个蜡质支撑件26同样通过手工联接至支撑件18和蜡模20。可以理解的是，根据铸造的零件的数量，在送料器系统10上精确地配置模型20、流道24以及支撑件26的工艺可能是麻烦的。

此外，可能必须花费大量的时间和精力来确保多个连接点或接头适合使用。具体地，每个流道24可经由接头Ja接合到至少一个出口16，并且每个流道24可经由接头Jb接合到至少一个蜡模20。类似地，每个支撑件26可经由接头Jc接合到至少一个支撑构件18，并且每个支撑件26可经由接头Jd接合到至少一个蜡模。此外，每个蜡质叶片22可以通过接头Je接合至板14。在现有技术中，技术人员可使用熔融蜡手动地生成这些接头Ja、Jb、Jc、Jd和Je中的每一个。

必须小心以确保接头(并且尤其是金属随后流过的位置中的接头(例如，接头Ja、Jb和Je))是平滑且连续的。如果接头表面不是平滑和连续的，例如，具有角、裂纹、裂隙或其他缺陷，当将送料器10浸入浆料中以形成模具时，陶瓷外壳材料可进入接头中的缺陷部分并且形成薄陶瓷部件。该薄陶瓷部件可能干扰随后流过杯部12的熔融金属流。考虑到燃气涡轮机零件必须被精确地铸造，蜡质接头的这种不连续性可能最终导致铸造叶片不适于操作。不令人满意的叶片因此可能不得不被丢弃。因为接头是歪斜的，从而导致错位的零件，故叶片也可能被丢弃。因此，接头中的这种缺陷会增加铸造一组可操作的涡轮机零件所需要的成本、时间和劳动。

技术人员可能被迫花费不必要的精力来减小由于送料器系统中的不完美接头而必须丢弃零件的可能性。典型地，技术人员必须使用滴管、漆刷或其他此类装置来将熔融蜡的精细层施加到接头，以确保形成平滑的表面并且零件被充分地密封。当然，这可能是费劲的。即使使用所有这种手动和时间密集型的劳动，因为手工制造的蜡质接头不是完全可重复的并且固有地易于包括缺陷，所以大量的铸造叶片可能由于熔融金属送料工艺中的缺陷而必须被丢弃。可能希望使配置送料器系统10中的蜡质部件(例如，蜡模20、蜡质叶片22、流道24和支撑件26)的工艺自动化。使接头(例如，接头Ja、Jb、Jc、Jd和Je中的一个或更多个)的自动化形成，使得它们的，例如，一致平滑和连续性，是可重复的，使得不必由于不完美的接头、不一致的晶粒结构或超出公差的金属厚度而丢弃铸造叶片，这可能是特别有利的。

现在将重点放在图3，图3示出了根据本公开的教导的送料器系统100。如本文所讨论的，送料器系统的蜡质部件被配置为可以使用自动化工艺。图3所示的送料器系统100处于中间配置—即，准备好被浸入浆料中以用于形成模具。一旦形成模具，蜡可以被熔融出来，并且金属可以被倒入送料器系统100中以铸造叶片。

送料器系统100可以包括杯部102、出口104、支撑构件106和基板108。送料器系统100可同样包括蜡质部件，即，蜡模110、蜡质叶片112、流道114和支撑件116，它们随后可通过将系统100放置在熔炉中而被熔融出来。

更详细地，多个蜡模110可以等距布置在板108上的指定位置处。每个蜡模110可包括蜡质叶片112，其特征和形状可与正被铸造的金属叶片相同。蜡模110和蜡质叶片112的数量和间距通常是叶片尺寸和板尺寸的函数。

每个流道114可以联接到至少一个出口104和至少一个蜡模110。此外，每个支撑件116可联接到至少一个支撑构件106和至少一个蜡模110。支撑件116可为蜡模110提供结构支撑。如图1至图2所讨论的，一旦蜡模110、蜡质叶片112和蜡质流道114被熔融出来，熔融金属就可以被供给到杯部102并且可以从出口104喷出并喷入由熔融蜡产生的空隙中以最终形成金属叶片。

在实施例中，每个流道114可以经由接头(或连杆)La联接至出口104，并且每个流道114可以经由接头Lb联接至蜡模110。类似地，每个支撑件116可通过接头Lc联接至支撑构件106，并且每个支撑件116可经由接头Ld联接至蜡模110。此外，每个蜡质叶片112可经由接头Le联接至板108。

技术人员从本文的公开中将理解的是，蜡质叶片112上方的接头(即，接头La、Lb、Lc和Ld)的数量可超过将蜡质叶片112联接至板108的接头(即，接头Le)的数量。例如，当示例性组件100被配置为如图3所示并且包括二十个蜡模110时，可存在十个接头La、二十个接头Lb、十个接头Lc、二十个接头Ld和二十个接头Le。因此，在该示例中，八十个接头中的六十个接头可以在蜡质叶片112上方。在实施例中，接头La、Lb、Lc和Ld可以以大致相同的方式被配置以提高效率。并且，所有接头Le可以以相同的形式被配置。如本文所讨论的，将接头Le配置为与其余接头La、Lb、Lc和Ld不同可以降低污染的风险。

图4示出了送料器系统100的一部分的侧视图，示出了：将流道114联接至出口104的接头La；将流道114联接至蜡模110的接头Lb；，将支撑件116联接至支撑件106的接头Lc；以及将支撑件116联接至蜡模110的接头Ld。如示意性地示出以及在此更详细讨论的，这些接头La、Lb、Lc和Ld中的每一个可以具有与其相关联的牺牲性载座200。图4(和图5)中示出的载座200处于未熔融或原始状态，并且因此图4中示出的接头La、Lb、Lc、以及Ld并未完全形成。如下所述，载座200可以被感应加热并且嵌入其中的蜡可以被熔融以完成接头La、Lb、Lc和Ld的形成并形成中间组件100。

载座200可以允许蜡质部件(即，蜡模110、蜡质叶片112、蜡流道114和蜡质支撑件116)的组装是完全自动化的。通过消除需要人工形成和完成接头La、Lb、Lc和Ld，载座200可以确保这些接头可以被精确地从一个蜡质部件(例如，流道)复制到另一个蜡质部件(例如，另一个流道或支撑件)，并且从一个组件100复制到另一个组件。因此，被丢弃的叶片的数量可以显著减少。此外，通过允许蜡质部件在送料器系统100上的组装是自动的，载座200可以致使节省宝贵的时间，特别是当正被铸造的零件是将否则需要大量手动劳动的复杂零件时。

在一个实施例中，每个载座200可以包括嵌入在蜡中或以其他方式与蜡混合的一种或更多种导电材料(例如，粘结蜡，诸如或另一种蜡)。例如，每个载座200可以包括嵌入蜡中的例如包含铁金属和非金属的含铁金属。在其他实施例中，每个载座200可以包括嵌入蜡中或以其他方式与蜡混合的有色金属、非金属和/或它们的组合。这些示例是非限制性的。技术人员从本文的公开将理解的是，载座200可以包括嵌入蜡中或以其他方式与蜡混合或与蜡接触的任何合适的材料，使得当材料被加热时，其引起蜡熔融和流动以允许形成平滑且连续的接头。在本文中，载座200的蜡材料可以称为基底或主要组分，并且嵌入在蜡中的材料可以称为工作组分或次要组分。

在一个当前优选的实施例中，该工作组分可以包括磁性纳米材料和/或纳米颗粒。例如，载座200可以包含嵌入蜡中的氧化铁(II,III)(例如，Fe₃O₄)纳米颗粒。如本文所讨论的，可以例如使用微波或其他方式感应加热载座200的工作组分，并且这种加热可以导致主要组分熔融和流动以形成平滑、连续的接头。在一些实施例中，感应加热载座200还可以局部熔融母体材料(即，正被接合的蜡质组分)，致使粘结部具有优异的强度。

可以在失蜡工艺的任意数量的阶段中的一个阶段添加载座200(例如，可以在蜡组装过程中、在蜡组装之前等添加)。如图4所示，在一个实施例中，每个载座200可以被结合到正被接合的蜡质部件中。具体地，每个载座200可以被预制并且可以在注射期间集成到蜡质部件(即，蜡模110、流道114和支撑件116)中。这可以允许载座200和接头的几何形状受到严格控制。

每个接头La、Lb、Lc、和Ld可以是凸形/凹形接头，并且载座200可以被预制并且嵌入在凸形或凹形蜡质部件中。在一个示例中，如图4所示，每个蜡模110可包括供载座200嵌入其中的锥形(或者杯状)凹部111，并且每个流道114和支撑件116的端部可与凹部111配合并且搁置在其中以分别形成接头Lb和Ld。类似地，每个流道114可以包括锥形凹部115，锥形凹部115包括载座200，并且出口104的端部可以与凹部115配合并且搁置在其中以形成接头La。以类似的方式，每个支撑件116可包括锥形凹部117，并且支撑构件106的端部可与其配合并搁置在其中以形成连接件Lc。如上所述，也可以对与接头La、Lb、Lc、Ld关联的载座200进行感应加热，以完成这些接头的形成。

在实施例中，流道114可以被配置成旋转到位，以将流道114联接到出口104和蜡模110。例如，图5A示出了在被联接至蜡模110的过程中的流道114，并且图5B示出了流道114，该流道114正被旋转(在顺时针或逆时针方向上)以致使流道114的端部与蜡模110的锥形凹部111配合。流道114同样可以被旋转到位，以将每个流道114联接到出口104。以相同的方式，支撑件116可被配置为被旋转到位，以将支撑件116联接至支撑构件106和蜡模110。在完成接头La、Lb、Lc和Ld之前将流道114和支撑件116旋转到位的要求可以有助于这些部件的可靠且可重复的联接。

一旦流道114和支撑件116已经被旋转到位，每个载座200可以被感应加热。更具体地，具有铜或其他线圈302的感应器300(见图6)可位于靠近载座200的位置(例如，载座200可位于或部分地位于线圈302内，使得其不接触线圈302)。交流电流可通过线圈302。线圈302可以用作初级变压器并且载座200的工作组分可以用作短路次级。由感应器线圈302生成的磁场可在载座200内感应涡电流。在线圈和载座200之间没有任何可能干扰蜡质部件的直接接触的情况下，这些涡电流可抵抗工作组分的电阻率流动并生成精确的和局部的热。因此，载座200可从内向外加热并且致使嵌入在载座200中的蜡(例如，粘结蜡)熔融和流动。感应加热同样可以局部熔融正被接合的一个或更多个蜡质部件(即，母体材料)。熔融的粘结蜡和熔融的母体材料蜡可以混合并且在冷却之后从接头的内部形成平滑且连续的强粘结部。因此，当在接头La、Lb、Lc、Ld(和Le)形成之后脱壳组件100并且金属此后流过杯部102时，熔融金属可以平稳地流动，而不受在接头表面不完美时经常形成的任何陶瓷件的干扰。

在实施例中，载座200的构成可以由多种考虑因素驱动，所述考虑因素包括粘结强度、流动和污染中的一个或更多个。

粘结强度可能受基础组分及其如何对工作组分的感应加热作出反应的影响。例如，申请人的实验已经显示，使用RedWax、SP-983蜡以及它们的组合作为载座的基础组分通常形成美观但弱的粘结。相反，被证明是一种适合的基础材料，部分因为它形成了强的粘结，导电材料可以被嵌入该基础材料中。

可能影响流动的因素包括工作组分的粒径、工作组分的颗粒分布、工作组分的颗粒形状、工作组分的重量、以及工作组分与基础组分的负载百分比。在一些实施例中，可以选择工作组分，使得其致使蜡充分流动，但是不会使零件过热，而毁掉零件或使零件变形。申请人的实验表明，例如，碳纳米管并不能作为最佳工作组分。虽然包括碳纳米管的载座可以使蜡熔融，但是它们可以不致使蜡充分流动，而阻碍接头的形成。相反，当如在此更详细讨论的适当地配置成形成载座200时，Fe₃O₄纳米颗粒可以致使嵌入的蜡更适当地流动。

污染考虑可能要求被加载到基础组分中的工作组分的量是小的(在不过度地牺牲感应响应性的情况下)。虽然待铸造的零件由金属制成，但是它们可以不由与包括工作组分的金属相同的金属组成。因此，当工作组分的量不成比例的大时，当蜡熔融出来时，工作组分不会与蜡一起流出并污染零件。

鉴于这些考虑，在实施例中，载座200可以通过将工作组分(WorkingConstituent，WC)嵌入表1中列出的基础组分(Base Constituent，BC)来形成。

表1：示例性载座200的构成

磁铁矿(magnetite)可以通过掺混或其他方式嵌入StickTite中。当将250A电流施加30秒时，如此形成的载座200可以完全熔融，并且表现出优异的流动特性。当然，可以另外地或替代性地利用其他适合的工作组分和基础组分来形成载座200。根据需要改变供应到感应器的功率的能力可允许对粘结界面进行粒度控制。

载座的形状和尺寸、以及接头的几何形状也可以被驱动载座200的构成的一个或更多个因素来驱动。例如，由于污染问题，当凸部件(例如，流道114)旋转以与凹部件(例如，蜡模110的凹部111)配合时，载座200可占据界面中的大部分但少于全部的空间(例如，载座200可覆盖流道114与凹部111之间的界面中的大部分空间，但一些空间可以暴露)。这可以有助于在蜡质部件熔融时完全移除载座，从而降低污染的可能性。技术人员将理解的是，载座200的尺寸和形状可以基于其他考虑而改变，例如，所需粘结的强度、正被联接的零件的尺寸等。

如上所述，接头La、Lb、Lc和Ld可以通过感应加热载座200来完成。然而，在蜡质叶片112和板108之间形成接头Le时使用载座200可能是不推荐的。由于当蜡从送料器系统100熔融出来时蜡的流动方向，包括在蜡模110下方的载座200将意味着载座200的工作材料将不得不通过组件100一直回流出。这可能增加一些工作材料可能留下并污染正被铸造的零件的可能性。为了避免这种污染，失蜡部件可以设置在蜡质叶片112下方，并且钢或铁熔块可以结合在板108中(例如，可以形成在其中或以其他方式永久地联接到板108)。可以感应加热熔块，以致使其熔融失蜡部件，并且从而导致蜡质叶片112和板108之间的粘结。因此，在没有载座的情况下形成接头Le可以减少污染机会。

如前所述，例如组件100的载座200的多种描述的实施例的益处之一可以是，它们可以通过替换技术人员为确保接头的连续性而必须执行的手工劳动来促进可重复性。在实施例中，将蜡质部件(即，蜡模110、蜡质叶片112、流道114和支撑件116)组装到组件100上的整个工艺可以是自动化的。这可以进一步减少将蜡质部件组装到送料器系统100上所涉及的劳动成本，并且显著地减少循环时间和丢弃的零件。

图7示出了送料器系统100’。送料器系统100’基本上类似于送料器系统100，除了明确指出和/或示出的之外，或者将是固有的。相应的附图标记可以用于表示相应的部分。

送料器系统100与送料器系统100’之间的主要区别在于，送料器系统100’的接头La、Lb、Lc、Ld和Le未完成(即，处于被感应加热以完成这些接头的形成的过程中)。

更详细地，在示例性实施例中，可以将基座108安装在2轴定位器或类似的定位器上。机器人可以配置进给系统100’上的蜡模110和蜡质叶片112，并且另一机器人或机器人组可以配置一个或更多个流道114和与其相关联的支撑件116。一旦该组完成，基座108可以旋转，并且机器人可以配置下一组蜡模110和蜡质叶片112、流道114和支撑件116。基座108可以这种方式连续旋转，直到每个蜡模110、蜡质叶片112、流道114和支撑件116已经被配置在送料器系统100上。

接下来，机器人(诸如机器人300)可以感应加热载座以形成接头La、Lb、Lc、和Ld。每个机器人300可包括感应器线圈302，例如具有通量集中器的开放线圈或另一适当配置的线圈，其可感应加热载座200以形成接头。例如，一个机器人300可以感应加热与接头La相关联的载座(为了清楚起见，在图7中未明确示出)，一个机器人300可以感应加热与接头Lc相关联的载座，一个机器人300可以感应加热与接头Lb和Ld相关联的载座，并且另一个机器人可以感应加热无载座的接头Le。一旦一组接头完成，基座108可以旋转并且机器人300可以感应加热下一组接头，以此类推，直到所有关节La、Lb、Lc、Ld和Le完成。可替代地，机器人300可移动或旋转至相邻的载座200以继续蜡粘结工艺。在替代性配置中，多个机器人300可以同时粘结多个载座200，以便进一步加快工艺。然后可以将送料器系统浸入浆料中以形成外壳，如以上所讨论的。

因此，如已经描述的，感应加热接头(例如，使用载座200)可以允许形成用于粘结蜡质部件的可重复接头并且可有助于用于铸造金属零件的一个或更多个工艺的自动化。虽然本公开集中于感应加热载座200，但技术人员将了解的是，可同样使用其他非接触加热方法。例如，微波可以用于加热载座200并因此形成粘结部。然而，由于安全及其他考虑，在实施例中，感应加热可优选于使用微波加热载座200。

在不背离本公开的精神和保护范围的情况下，所描绘的各种部件以及未示出的部件的许多不同布置都是可能的。已经以说明性而非限制性的意图描述了本公开的实施例。不偏离其范围的替代性实施例对于本领域技术人员将变得显而易见。在不偏离本公开的保护范围的情况下，本领域技术人员可以开发实施前述改进的替代性手段。

将理解的是，某些特征和子组合具有实用性，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下采用。在各个图中列出的所有步骤并非都需要以所描述的特定顺序进行。

Claims (20)

1.一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法，包括：

将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座；

将所述蜡质部件联接至另一部件，使得所述牺牲性载座位于所述蜡质部件和所述另一部件的界面处；以及

感应加热所述牺牲性载座以致使所述牺牲性载座的所述蜡和所述蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在所述蜡质部件与所述另一部件之间形成粘结部。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述界面是杯状凹部。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括在所述杯状凹部内旋转所述蜡质部件。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括使用机器人感应加热所述牺牲性载座。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述机器人包括2轴定位器。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蜡质部件是流道。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述蜡质部件是支撑件。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述牺牲性载座包括磁铁矿。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述磁铁矿的颗粒具有球形形状。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述另一部件是所述送料器系统的一部分。

11.一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的方法，包括：

将导电纳米颗粒嵌入蜡中以形成牺牲性载座；

将所述蜡质部件联接至另一部件，使得所述牺牲性载座位于所述蜡质部件和所述另一部件的界面处；以及

加热所述牺牲性载座以致使所述牺牲性载座的所述蜡和所述蜡质部件的至少一部分蜡熔融，从而在所述蜡质部件和所述另一部件之间形成粘结部。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述加热是感应性的。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括将所述牺牲性载座定位在与所述另一部件成一体的凹部中。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括将所述牺牲性载座定位在与所述蜡质部件成一体的凹部中。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述牺牲性载座的负载百分比为约8％。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述嵌入是经由混合工艺的。

17.一种用于粘结失蜡铸造工艺的送料器系统中的蜡质部件的系统，包括：

多个牺牲性载座，所述多个牺牲性载座的每一个均包括嵌入蜡中的导电纳米颗粒；

多个流道和多个支撑件，所述多个流道和所述多个支撑件中的每一个均被配置成联接至所述送料器系统；以及

机器人，所述机器人包括感应加热系统；

其中，所述多个流道和所述多个支撑件中的每一个均与所述多个牺牲性载座中的至少一个相关联。

18.根据权利要求17所述的系统，进一步包括多个蜡质叶片。

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述送料器系统包括送料杯部和底板。

20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述多个牺牲性载座中的至少一个包括磁铁矿。