Charakterystyka i kontrola właściwości technologicznych mieszanek ceramicznych do wytworzenia form odlewniczych do odlewania precyzyjnego części turbin lotniczych metodą Bridgmana

W pracy w sposób syntetyczny przedstawiono metodykę doboru materiałów ceramicznych do produkcji form do odlewania precyzyjnego łopatek turbin lotniczych metodą Bridgmana. Przedstawiono wyniki badań właściwości fizykochemicznych wybranych składników mieszanek formierskich (tab. 1÷4, rys. 3÷4). Dodatkowo przeprowadzono badania potencjału zeta (rys. 6÷7) proszków formierskich w zawiesinie, co pozwoliło określić ich skłonność do aglomeryzacji. Przedstawiono wybrane parametry technologiczne mieszanek ceramicznych (tab. 5). Wykazano, że istnieją zależności między parametrami mieszanek a dodatkiem wody bądź spoiwa (tab. 5÷7). Na tej podstawie zoptymalizowano skład mieszanek formierskich w stanie stabilnym i sposób ich kontroli. Przeprowadzono także pomiary kinetyki schnięcia form ceramicznych. Na podstawie badań prądowych i temperaturowych określono czasy schnięcia poszczególnych warstw form zbudowanych z opracowanych mieszanek ceramicznych (tab. 8, rys. 8), co pozwoliło na zoptmalizowanie czasu schnięcia formy w praktyce przemysłowej.

---

The paper presents methodology for choosing ceramic materials for investment casting process of producing turbine blades via Bridgman method. The results from physico-chemical study on chosen ceramic materials (Tab. 1÷4, Fig. 3÷4) used in the production as well as results from zeta-potential analysis of the materials were presented (Fig. 6÷7). Chojen technological parameters of ceramic slurries were reviewed (Tab. 5). The relationship between slurry parameters and addition of water or binder was identified (Tab. 5÷7). With regard to the relationship, chemical composition of slurries was proposed and a method for controlling stability of the slurry was suggested. Additionally, study on ceramic shell's drying kinetic was carried out. On the basis of electric and thermal experiments, the time required for drying each layer of the ceramic shell was estimated (Tab. 8, Fig. 8), which enabled the researchers to optimize drying times for ceramic shells in the production scale.