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熔模精密铸造工艺简介

来源:未知 佚名 2019-08-07 浏览
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  熔模精密精密铸造(Investment Casting)又脱蜡铸造或失蜡铸造(Lost-wax Casting),这种铸造工艺可以生产出精密复杂、接近于产品最后形状,可不加工或很少加工就可直接使用的金属零件或精美工艺品,是一种近净形的金属液态成形工艺,应用非常广泛。

  熔模铸造是以最终产品为摹本的批量复制技术,先要制做金属模具,在射蜡机上用金属模具压制出蜡模,将单个的蜡模组合到浇注系统上形成一棵棵蜡树,在蜡树上涂敷多层耐火材料,干燥硬化后形成型壳,然后将型壳内的蜡熔化使之流出,再将型壳焙烧使之坚固,最后再将熔化的液态金属浇注入型壳中,液态金属在型壳中冷却凝固后即成为所需要的铸件

  熔模精密铸造是在古代蜡模精密铸造的基础上发展起来的。作为文明古国,中国是使用这一技术较早的国家之一,远在公元前数百年,我国古代劳动人民就创造了这种失蜡精密铸造技术,用来精密铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品。

  现代熔模精密铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航空喷气发动机的发展,要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难于用其它方法制造,因此,需要寻找一种新的精密的成型工艺,于是借鉴古代流传下来的失蜡精密铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模精密铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。

  我国是上世纪五、六十年代开始将熔模精密铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密铸造工艺得到巨大的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工艺美术品的制造。早期的熔模铸造工艺是采用石蜡硬脂酸模料、水玻璃粘接剂制壳。九十年代开始发展铸造专用中温模料、 硅溶胶制壳、中频快速熔炼技术,铸件尺寸精度和表面光洁度有了很大的改善,成为当今生产出口精密铸件的主流工艺。

  熔模铸件尺寸精度较高,铸钢件一般可达GB/T6414之CT5-7(砂型精密铸造为CT10~13),小型铸件甚至可以达到CT4。当然由于熔模精密铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但与机械加工相比仍有差距。

  压制蜡模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。此外,与熔融金属直接接触的型腔内表面由极细的耐火涂料涂挂在熔模上而制成。所以,熔模铸件的表面光洁度比普通铸造件的高,表面粗糙度一般在Rnth="12" day="30" islunardate="False" isrocdate="False" w:st="on">a.3.2~6.3μm之间,更好的可以到Ra1.6以下。

  熔模铸造采用热壳浇注,充型能力强,可以生产出薄壁铸件和细微的文字图案(如商标、规格型号等),铸件的最小壁厚已经可以做到2毫米以下。

  熔模精密铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着比较高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。熔模铸造还可以把一些焊接组合件铸成一体,省去组合与焊接工作。由此可见,采用熔模精密铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。

  熔模精密铸造方法的另一优点是材质选用灵活,它可以铸造各种合金的复杂铸件,特别是铸造耐热钢、高温合金等特殊材质铸件。如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模精密铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。

  与其它铸造方法相比,熔模铸造的工序多,生产流程复杂,需要消耗较多的辅助材料、燃料和动力,生产成本比较高。熔模铸造的制壳干燥时间比较长,生产周期也比较长。

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