JPS60177932A - エアホ−ル付舶用プロペラブレ−ドの製作法 - Google Patents

エアホ−ル付舶用プロペラブレ−ドの製作法

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JPS60177932A
JPS60177932A JP3322284A JP3322284A JPS60177932A JP S60177932 A JPS60177932 A JP S60177932A JP 3322284 A JP3322284 A JP 3322284A JP 3322284 A JP3322284 A JP 3322284A JP S60177932 A JPS60177932 A JP S60177932A
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JP
Japan
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blade
mold
air hole
ceramic core
casting
Prior art date
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Pending
Application number
JP3322284A
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English (en)
Inventor
Yasuji Morita
森田 保治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22Moulds for peculiarly-shaped castings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D25/00Special casting characterised by the nature of the product
    • B22D25/02Special casting characterised by the nature of the product by its peculiarity of shape; of works of art

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 大発明は、エアホール付舶用プロペラブレードの製作方
法に係り、より詳しくは、エアホールをプロペラブレー
ドの鋳造時に同時i1mさせる方法に関する。
近年、船舶の高速化に伴いプロペラブレードにおけるキ
ャビテーションが顕著となり、これによ!2 る振動、衝撃、騒音が問題と々つた。この問題に対し、
ブレードのリーディングエツジ近傍の少すくともブレー
ド前面よりエアを噴出させることによす1両ブレード前
面においてクッション効果ヲ持たせ約1千気圧に達する
圧力衝撃を緩和し、前記問題点を軽減させるエアホール
付舶用プロペラブレードが開発された。
従来、斯るブレードは、砂型#造により先ずブレード鋳
造体を作成し、その後翼面研磨を経た後、エアホール用
中空洞をグラインダ加エヌは切削加工、および溶接加工
により作成していた。即ち。
第1図は従来法により製作されたブレードの翼断面のリ
ーディングエツジ近傍を示し、(1)はブレード本体で
あり、(2)はNO加工によりブレード後面上にブレー
ド根もとから先端にかけて形成された断面長方形の凹溝
である。斯る凹溝(2)の加工後。
その開口部を閉塞すべくブレードと略々同材質の蓋板(
3)を開口部に被せてその両縁@(4)を溶接により埋
め百−にし、前記凹溝(2)と蓋板(3)とで囲まれた
空間をエアホール用中空洞(5)とし、更にリーデx3 イングエツヂ近傍の所望の位置にエヤ噴出口(6)を穿
設し完成品としていた。
このような方法では1機械加工費が膨大なものとなる上
に、溶接による歪がブレードに残存し。
その精度不良の原因となっていた。
本発明は上記問題点に鑑み々されたもので、その目的と
するところは、エアホールの形成に際して機械加工を必
要とせず、また溶接による精度の低下を招来しない新規
なエアホール付舶用プロペラブレードの製作法を提供す
るにあり、その特徴とするところは、プロペラブレード
主型を形成するセラミックシェル鎧型因に、エアホール
形成用のSin、糸セラミック中子が配設されたプロペ
ラブレード鋳型に所望の溶湯を鋳込んだ後、前記主型を
解体すると共にセラミック中子を溶融除去し。
ブレード内にエアホールを形成せしめ、該エアホールと
連通ずるエア噴出口をブレード外表面に形成する点にあ
る。
以下、本発明について詳述する。
先ず、本発明に使用するプロペラブレード鋳iについて
、図面に基づき説明する。
第2図乃至第4図は、本発明に使用する7°ロベラブレ
一ド鋳m +7)の−例を示す。(8)はブレード主型
であり、セラミックシェル鋳型で構成されている。(9
)はエアホール形成用のS)−〇□系セラミック中子で
あり、ブレード主型(8)のリーディングエツジ(Aに
沿ってその近傍内部に配設されている。斯るプロペラブ
レード鋳型(7)を形成するには、例えば断面円形若し
くは楕円形のエアホール形成用セラミック中子(9)が
そのリーディングエツジ近傍の所期位置に正確に設置さ
れた消失性模型(図示省略)に耐火物のスラリーコーテ
ィング、サンディングを繰り返し、所定の厚さく通常1
0〜20 m= )の耐火物層を形成した後、消失性模
型材料を消失させると共に800〜950°Cで焼成し
て得られる。前記耐火物スラリーとしては、コロイダル
シリカ11当りジルコンフラワーを3.5〜4.5印混
合したものを例示でき、一方コーディングサンドとして
は溶融珪砂を例示できる。そして、耐火物スラIJ −
とコーティングサンドの使用比率は通常重量比で5 2:l程度にして用いる。前記消失性模型は、所期のブ
レード形状が造型された金型又は石膏雌型(図示省略)
内にセラミック中子(9)を正確に設置した後、ワック
ス尿素、ナフタリン々どの消失性模型材料の溶湯をブレ
ードのフランジ開口部より流し込み、固めて得られる。
この場合、セラミック中子(9)の表面には、該中子(
9)の位置決め用の支柱αのが適宜形成されており、該
支柱αI)を前記雌型の被保合部(図示省略)に保合、
係止させることにより、雌型内部に正確に位置決めされ
る。ただし、消失性模型材料の注入、凝固後、雌型を脱
型すれば、成形された模型表面から前記支柱(ロ)の先
端が5〜10 v−突出するように支柱0])を形成し
ておくことが好ましく、またセラミック中子(9)の基
部(6)もブレードのフランジ開口部(lO)より突出
させておくのがよい。というのは、後述するようにこの
セラミック中子(9)はプロペラブレード鋳造後に外部
へ溶融除去されるものであり、その流出路をなるべく多
く確保しておきたいからである。また、模型表面より突
出しだ支柱部分は、セラミックシロ エルに固着され、主型(8)内にセラミック中子(9)
を正確に配設するのに役立つ。
次に、上記説明したプロペラブレード鋳型(7)に所望
の鋳造材溶湯1例えば銅合金やステンレス等を鋳込む。
前記銅合金としては1重量比でFe:3.0〜5.0%
、Mn:3.5%以下、 Al: 8.5〜11.0%
、Ni、:3.0〜5.5%、残部実質CuOものを例
示でき、この場合の鋳込温度は]150±10°Cとす
る。
その後、主型(8)を解体して得られたセラミック中子
(9)の埋入した鋳造体を薬液中へ浸漬し、 Sin。
糸セラミック中子(9)を溶融除去する。前記薬液は主
としてカセイソーダの溶液を使用するが、その濃度は4
0〜60wt%が好適であり、−1だ、S)4虜の溶融
を促進させるために300〜500℃に加熱することが
好ましい。一方S’LO,も、溶融除去の観点よりその
純度は92 wt%以上がよく、使用する粒子は100
〜300メツシユ程度が好適である。
以上のようにして、エアホールがリーディングエツジ近
傍に形成されたプロペラブレード原体を得る。尚、エア
ホール位置はブレード縦断面にお! 7 いて中心線上に位置するようにすることが好捷しい。材
料力学的見地より見れば、かかる線上においてプロペラ
ブレードに作用する応力が最小と彦り、強度上の損失を
軽減できるからである。
次に、前記プロペラブレード原体のセラミック中子の支
柱の跡孔を塞いだ後翼面研磨を行ないエア噴出孔を所期
位置に穿設する。セラミック中子の支柱の跡孔を塞ぐ方
法の一例を挙げれば、第5図に示すように、前記跡孔を
円錐孔0葎に再加工した後、該円錐孔0に係合しエアホ
ールの内面Q→と而−になるように栓(ハ)を嵌入させ
、更に円錐孔0葎の残部を溶接により肉盛りrsを行う
方法を例示できる。以上のようにして、エアホール付舶
用プロペラブレードを得る。
次に実施例を掲げて説明する。
最大翼幅1.2 m 、フランジ部より先端まで1.2
m、最大翼厚90m重量300 Kgのエアホール付舶
用プロペラブレードの製造実施例。
1 プロペラブレード鋳型の製作 ■ セラミック中子の準備 Si、0.のセラミック粒子(Si虜線純度95%1粒
子径100〜300メツシュ)を用いて、第2図乃至第
4図に示した大略半円状のセラミック中子を準備する。
該セラミック中子の曲線部断面は楕円形状であり、その
最大径は25 X 15 mであり。
セラミック中子表面には、その短径方向に直径’+−O
tm 、長さ15〜20闘の支柱が6対突出形成されて
いる。
■ 上記セラミック中子を、所定形状の石膏雌型内に設
置する。セラミック中子の中心は、ブレードのリーディ
ングエツジより、その中心線上約25〜35 m+の間
になるように、雌型内面に形成された位置決め用の係合
凹部に、セラミック中子に突設した支柱が保合、係止さ
れることにより、正確に位置決め設置される。
■ 次に上記雌型内に消失性模型材料としてスチレン樹
脂3wt%以下、残部精製ナフタリンの溶湯を流し込み
、固めだ後に脱型してセラミック中子が所定の位置に埋
入された消失性模型を得た。このとき、前記支柱の先端
は、模型表面よ9 り約10期突出していた。
■ 次に前記消失性模型の表面にコロイダルシリカ11
当りジルコンフラワー4Y4を混合シたスラリーのコー
ティング、サンディングを繰り返し行ない、厚さ15B
の耐火物層を形成した後。
900℃に加熱して消失性模型材料を消失させると共に
耐火物層を焼成して、セラミック中子が内蔵されたセラ
ミックシェル鋳型(ブレード主型)、即ちプロペラブレ
ード鋳型を得た。
■ プロペラブレード原体の製作 ■ 前記プロペラブレード鋳型のフランジ開口部より。
重量比テFe 3.0〜5.0 %、 Mn 1.0 
%以下A48.5〜11.0%、Ni、3.0〜5.5
%残部実質的にCuの溶湯を1150℃で鋳込んだ。
■ 溶湯の凝固完了後、主型を解体し、これにより得ら
れたセラミック中子が埋入した鋳造体を400℃に加熱
されたカセイソーダの溶液(濃度50W1%)中へ浸漬
、攪拌して、セラミック中子を溶融除去した。この間1
5時間要した。
憲 lO I 以上のようにして得られたプロペラブレード原体に
、支柱跡孔の孔埋め加工を施した後、翼面研磨を施し、
所期位置にエア噴出口を穿設して完成品を得た。
以上説明したように、大発明は、エアホール付舶用プロ
ペラブレードを、プロペラブレード主型を形成するセラ
ミックシェル鎧型内ニ、エアホール形成用のSiO,糸
セラミック中子が配設されたプロペラブレード鋳型に所
望の溶湯を鋳込んだ後、前記主型を解体すると共にセラ
ミック中子を溶融除去し、ブレード内にエアホールを形
成せしめ。
該エアホールと連通するエア噴出口をブレード外表面に
形成することにより得るので、エアホール形成のために
、高精度々機械加工によりブレード後面にエアホール用
の溝加工する必要が々く、更には、溝に蓋を被せて溶接
する必要もない故、ブレードに歪も発生せず高精度なブ
レードの形成を可能にする。このように、大発明によれ
ば、エアホール付舶用プロペラブレードの製作コストの
低減を著しく計れる他、製作精度も著しく向上させ!]
す ることかでき好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のプレーリーエアホール付舶用プロペラブ
レードのリーディングエツジ近傍の断面図、第2図乃至
第4図は本発明に係るプロペラブレード鋳型を示し、第
2図は平面図、第3図は第2図1−1線切欠所面図、第
4図は第3図1−1線断面図、第5図は支柱跡孔の埋込
処理後の要部断面図である。 (7)・・・プロペラブレード鋳型、(8)・・・ブレ
ード主型、(9)・・・セラミック中子、 110)・
・・フランジ開口部、aυ・・・支柱、(2)・・・基
部。 特許出願人 久保田鉄工株式会社 第5図 514 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 プロペラブレード主型を形成する七ラミックシェル
    鋳型内に、エアホール形成用の5i−0,系セラミック
    中子が配設されたプロペラブレード鋳型に所望の溶湯を
    鋳込んだ後、前記主型を解体すると共にセラミック中子
    を溶融除去し、ブレード内にエアホールを形成せしめ、
    該エアホールと連通するエア噴出口をブレード外表面に
    形成することを特徴とするエアホール付舶用プロペラブ
    レードの製作法。
JP3322284A 1984-02-22 1984-02-22 エアホ−ル付舶用プロペラブレ−ドの製作法 Pending JPS60177932A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013064398A (ja) * 2011-08-30 2013-04-11 Kawamoto Pump Mfg Co Ltd 羽根車及び水中ポンプ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5131209A (ja) * 1974-09-10 1976-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Jikiteepuhikidashisochi

Patent Citations (1)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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