熔模鑄造又稱失蠟鑄造,包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及後處理等工序。
失蠟鑄造是用蠟製作所要鑄成零件的蠟模,然後蠟模上塗以泥漿,這就是泥模。
泥模晾乾後,放入熱水中將內部蠟模熔化。將熔化完蠟模的泥模取出再焙燒成陶模。
一經焙燒。
一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻後,所需的零件就製成了。
熔模鑄造介紹 用蠟料做模樣時,熔模鑄造又稱"失蠟鑄造"。
熔模鑄造通常是指在易熔材料製成模樣,在模樣表面包覆若干層耐火材料製成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型面的鑄型,經高溫焙燒後即可填砂澆注的鑄造方案。由於模樣廣泛採用蠟質材料來製造,故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”。
可用熔模鑄造法生產的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不鏽鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。
熔模鑄件的形狀一般都比較複雜,鑄件上可鑄出孔的最小直徑可達0.5mm,鑄件的最小壁厚為0.3mm。
在生產中可將一些原來由幾個零件組合而成的部件,通過改變零件的結構,設計成為整體零件而直接由熔模鑄造鑄出,以節省加工工時和金屬材料的消耗,使零件結構更為合理。
熔模鑄件的重量大多為零點幾十牛(從幾克到十幾千克,一般不超過25千克),太重的鑄件用熔模鑄造法生產較為麻煩。
熔模鑄造工藝過程較複雜,且不易控制,使用和消耗的材料較貴,故它適用於生產形狀複雜、精度要求高、或很難進行其它加工的小型零件,如渦輪發動機的葉片等。
優點 熔模鑄件尺寸精度較高,一般可達CT4-6(砂型鑄造為CT10~13,壓鑄為CT5~7),當然由於熔模鑄造的工藝過程複雜,影響鑄件尺寸精度的因素較多,例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等,所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高,但其一致性仍需提高(採用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多)。
壓制熔模時,採用型腔表面光潔度高的壓型,因此,熔模的表面光潔度也比較高。
此外,型殼由耐高溫的特殊粘結劑和耐火材料配製成的耐火塗料塗掛在熔模上而製成,與熔融金屬直接接觸的型腔內表面光潔度高。
所以,熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高,一般可達Ra.1.6~3.2μm。
熔模鑄造最大的優點就是由於熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工餘量即可,甚至某些鑄件只留打磨、拋光餘量,不必機械加工即可使用。
由此可見,採用熔模鑄造方法可大量節省工具機設備和加工工時,大幅度節約金屬原材料。
熔模鑄造方法的另一優點是,它可以鑄造各種合金的複雜的鑄件,特別可以鑄造高溫合金鑄件。
如噴氣式發動機的葉片,其流線型外廓與冷卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無法形成。
用熔模鑄造工藝生產不僅可以做到批量生產,保證了鑄件的一致性,而且避免了機械加工後殘留刀紋的應力集中。
製造 熔模鑄造生產的第一個工序就是製造熔模,熔模是用來形成耐火型殼中型腔的模型,所以要獲得尺寸精度和表面光潔度高的鑄件,首先熔模本身就應該具有高的尺寸精度和表面光潔度。
此外熔模本身的性能還應儘可能使隨後的制型殼等工序簡單易行。
為得到上述高質量要求的熔模,除了應有好的壓型(壓制熔模的模具)外,還必須選擇合適的制模材料(簡稱模料)和合理的制模工藝。
模料 制模材料的性能不單應保證方便地製得尺寸精確和表面光潔度高,強度好,重量輕的熔模,它還應為型殼的製造和獲得良好鑄件創造條件。
模料一般用蠟料、天然樹脂和塑膠(合成樹脂)配製。
凡主要用蠟料配製的模料稱為蠟基模料,它們的熔點較低,為60~70℃;凡主要用天然樹脂配製的模料稱為樹脂基模料,熔點稍高,約70~120℃。
配製回收
模料的配製 配製模料的目的是將組成模料的各種原材料混合成均勻的一體,並使模料的狀態符合壓制熔模的要求。
配製時主要用加熱的方法使各種原材料熔化混合成一體,而後在冷卻情況下,將模料劇烈攪拌,使模料成為糊膏狀態供壓制熔模用。
有時也有將模料熔化為液體直接澆注熔模的情況。
模料的回收 使用樹脂基模料時,由於對熔模的質量要求高,大多用新材料配製模料壓制鑄件的熔模。
而脫模後回收的模料,在重熔過濾後用來製作澆冒口系統的熔模。
使用蠟基模料時,脫模後所得的模料可以回收,再用來製造新的熔模。
可是在循環使用時,模料的性能會變壞,脆性增大,灰分增多,流動性下降,收縮率增加,顏色由白變褐,這些主要與模料中硬脂酸的變質有關。
因此,為了儘可能地恢復舊模料的原有性能,就要從舊模料中除去皂鹽,常用的方法有鹽酸(硫酸)處理法,活性白土處理法和電解回收法。
製造組裝
熔模的製造 生產中大多採用壓力把糊狀模料壓入壓型的方法製造熔模。
壓制熔模之前,需先在壓型表面塗薄層分型劑,以便從壓型中取出熔模。
壓制蠟基模料時,分型劑可為機油、松節油等;壓制樹脂基模料時,常用 麻油和酒精的混合液或矽油作分型劑。
分型劑層越薄越好,使熔模能更好地複製壓型的表面,提高熔模的表面光潔度。
壓制熔模的方法有三種,柱塞加壓法、氣壓法和活塞加壓法。
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