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硅溶胶溶模铸造工艺

硅溶胶溶模铸造工艺
硅溶胶溶模铸造工艺

硅溶胶溶模铸造工艺

熔模铸造的基本特征是采用易熔材料为模样,以耐火材料为铸型,浇注前熔出模样而形成铸型空腔。早在3000年前,该工艺已经被用来铸造工艺品。第二次世界大战期间,由于军事工业的需要,美英等国用熔模铸造的方法生产涡轮喷气发动机的静叶片,从而将该工艺推向工业领域,并在半个多世纪里得到不断发展和提高。熔模铸造的生产工序繁多,从蜡模、型壳、浇注,一直到清理,是一个紧密的链条,任何环节出现问题都直接影响到最终铸件的成形和质量,需要特别加强工艺的控制与研究。

1.制壳工艺的重要性

所有生产工序中,蜡模制造和型壳制造是反映熔模铸造自身特色的两个工艺环节,需要在工艺研究中特别给予关注。

近些年来,世界范围的熔模铸造工艺在蜡模制造方面取得了长足的进步,生产者可以通过选择合适的模料和采用现代化的工艺装备保证蜡模的尺寸精度和表面质量。同时,与熔模铸造的后续制造过程相比,蜡模制造相对独立,可以通过外观检查和尺寸测量等手段筛除不合格品,避免继续生产而增加损失。

进入到型壳制造环节,与铸件最终质量相关的表面质量和尺寸精度等信息则被隐藏起来,直到铸件被清理出来之前,型壳内腔质量的变化可以看成一个“黑箱”,制造环节中无法直接观察其尺寸及质量的变化,只有对型壳的制造工艺与缺陷的关系了解得更加清楚,才能保证整个生产流程的可控性。更为重要的是型壳作为铸件成形的直接型腔,其性能最终影响液态金属的成形质量。因此,人们非常关注熔模铸造的制壳过程。在国际重要的熔模铸造专业会议——美国熔模铸造协会ICI每年一度的技术会议上,型壳研究始终是受关注的热点,有1/3左右的论文与型壳有关,说明型壳制造技术发展对熔模铸造的重要性。

在国际上通用的熔模铸造制壳工艺中,硅溶胶型壳由于环保优势占据了主导地位,但其同样需要面对激烈市场竞争的挑战:一方面是要适应航空航天及军工领域提出的更大、更薄、更复杂铸件的质量要求;另一方面对于大量民用产品而言,缩短生产周期,提高市场反应能力也成为当务之急。

2.型壳技术的发展对新型硅溶胶研制提出的要求

2.1满足复杂熔模铸件对硅溶胶型壳的要求

要制造出大型、薄壁、复杂铸件的型壳,一方面需要解决型壳制造能力的问题,比如适合大型型壳操作的装备,包括制壳机械手、脱蜡设备等。

另一方面,最终型壳在强度、抗变形能力和尺寸精度等性能方面有更高的要求,特别是型壳的强度和抗变形能力是浇铸大型熔模铸件的基础。只有在保证型壳这方面的性能要求,使铸件正确成形,才能进一步提到铸件尺寸精度问题。

硅溶胶型壳的强度按照其所受热作用不同,可以分为常温强度、高温强度和残留强度。常温

强度是要保证在制壳和脱蜡过程中型壳的完整性。高温强度则是要保证型壳在焙烧和浇注过程不被破坏。高温强度固然重要,但实验测定,经过950℃以上的高温焙烧后,硅溶胶的型壳强度可以达到7~14MPa,超过硅酸乙酯的6~8MPa,完全能够满足熔模铸造工艺的要求,反而是随着高温强度的提高,残留强度也提高,造成铸件清壳困难,需要适当降低。与硅酸乙酯相比,硅溶胶型壳的弱点在于常温强度相对低,从而当型壳做大和变复杂以后,容易造成制壳和脱蜡时型壳开裂或变形,影响铸件最终的表面质量和尺寸精度。因此,提高硅溶胶的常温强度已成为推广和发展硅溶胶型壳工艺的重要任务,也是研究新型硅溶胶的重要目标。

2.2 提高熔模铸造效率对硅溶胶发展的要求

相对于大型复杂薄壁铸件而言,民用产品对铸件质量要求低。但是,针对后者,缩短生产周期,提高生产效率的问题则变得更为突出。普通硅溶胶的胶凝过程主要依靠硅溶胶脱水干燥,比采用化学硬化的硅酸乙酯胶凝所需时间长。硅酸乙酯型壳采用氨干每层可以在2h左右完成硬化,而硅溶胶最终硬化则一般需要12h以上,对于一些深孔等难以干燥的部位则需要更长的时间。同时,由于熔模铸造型壳需要分层制造,每一层都需要干燥充分,保证下层制壳浸涂料时不会造成回溶脱落的问题,而浸涂料本身,水分会浸入已干燥的型壳内,从而造成整体干燥周期长。图1是一般情况下硅溶胶型壳熔模铸件生产周期的示意图。从图中可以看出,制壳的时间占整个铸件生产周期的50%以上。要缩短产品的交货时间,缩短制壳周期是问题的核心环节。而缩短制壳周期的关键因素可分为内因和外因两个方面,内因主要为粘结剂特性,外因则为干燥条件。

硅溶胶精密铸造的工艺

硅溶胶精密铸造的工艺 一、蜡模制作 蜡料处理工艺操作守则 蜡料处理流程: (静置桶I中)静置脱水→(除水桶中)搅拌蒸发脱水→(静置桶II中)静置去污 1 工艺参数 静置桶I 静置温度85-90℃ 静置时间6-8h 除水桶搅拌温度110-120℃搅拌时间10-12h 静置桶II 静置温度80-85℃静置时间>12h 保温箱保温温度54±2℃保温时间>24h 2 操作程序 2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。 2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤;再送到静置桶I中,在低于90℃下静置6-8h。 2.3 静置完毕把沉淀水放掉后,将蜡液倒入除水桶中。 2.4 除水桶中的蜡液,在110-120℃保温并搅拌,使残留水分蒸发,到目视蜡液表面无泡沫为止。 2.5 将除完水的蜡液,经过<60目筛网过滤再放入<90℃的静置桶II中,保温静置12h 以上。 2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。 2.7 把静置桶II中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中,用于主产模头(浇道)。 2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况,不定期的在静置桶II中适量加新蜡,一般在3%-5%左右。 2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中,为减少蜡缸内蜡液中的气体,先保持一段高温时期80℃/2h后降至54℃。在54±2℃下保温24h后,方可用于压制蜡模。 3 注意事项 3.1除水桶,静置桶均应及时排水、排污。

3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况,防止失控,尤其应防止温度过高造成蜡料老化。 3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置,油面应距设备顶面200㎜左右,防止油溢出。并注意检查设备有无渗油现象。 3.4经常检查环境状态,避免灰尘及外来物混入蜡料中。 压制蜡模工艺操作守则 1 工艺要求 室温24±3℃ 蜡缸温度54±2℃(大件应根据工艺要求设定) 射蜡嘴温度57-64℃ 压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2) 保压时间5-15s 冷却水温度<10℃ 2 操作规程 2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。按照技术规定调整压蜡机压射压力、射蜡嘴温度、保压时间、冷却时间等。 2.2从保温箱中取出蜡缸,装在压蜡机上,放出上部混有空气的蜡料。 2.3 将模具放在压蜡机工作台面上,调整射蜡嘴使之与模具注蜡口高度一致,检查模具所有芯子活块位置是否正确,模具开合是否顺利。 2.4打开模具,喷上微薄一层分型剂。合型,对准射蜡嘴。 2.5双手按动工作按钮,压制蜡模。 2.6抽出芯子,打开模具,小心取出蜡模。按要求放入冷却水中或放入存放盘中冷却。并检查有下列缺陷的蜡模应报废: (1)有严重气泡的蜡模;(2)棱角不清晰的蜡模; (3)变形不能修复的蜡模;(4)尺寸不符号规定的蜡模。 2.7清除模具上残留的蜡料,注意只能用压缩空气吹净模具分型面、芯子上的蜡屑、脱模剂,不准用金属刀具去铲刮型腔、抽芯。慎防损害模具型腔部位。 2.8按以上各条进行下一次压制蜡模,以后往复循环生产。 2.9及时将蜡模从冷却水中轻轻取出,用压缩空气吹净蜡屑及水珠,并进行自检,将合格蜡模正确放入存放盘中。 2.10每班下班或模具当班生产完毕后,应用软布等清理模具。如发现模具有损伤应立即报告领班,由领班处理。并清扫压蜡机、工具及现场,做到清洁、整齐。 3 注意事项 3.1压制蜡模时,首先必须进行首件检查,确认合格后,方可进行操作。压制过程中不能轻易变动压制参数。 3.2使用新的模具时,务必弄清模具组装、拆卸顺序,蜡模取出方法。 3.3蜡模存放时,应注意搁置方向,防止变形。需要时可采取卡具等措施,以避免蜡模变形。

铝合金铸造工艺简析

铝合金铸造工艺简析 一、铸造的分类 重力铸造、低压铸造、压力铸造,我厂主要为重力铸造,利用重力自行流入模具,通过结晶器进行梯度降温,让铝合金按顺序凝固的铸造方式铸造铸棒。 二、铝液的熔炼 铝合金熔炼简单知识 影响铝液质量的主要因素:铝液中的含气量和氧化夹杂物。在铝合金熔体(铝液)中溶解的气体有:、、CO、、(碳氢化合物)等气体;其中以为主。分析铝合金中的气体成分,证明占85﹪以上,因而铝合金的“含气量”可以近似地视为“含氢量”。铝液中的氢主要来自高温铝液和溶解在其中的水发生化学反应生成氢。 铝液中气体的主要来源: 1.燃料:火焰反射炉熔炼铝合金时,煤气中的水分以及燃烧时产生的水分易进入熔体(铝液); 2.大气:熔炼过程中,大气中的水蒸气被熔体(铝液)吸收; 3.炉衬:烘炉不彻底时,炉衬表面吸附的水分以及砌制时泥浆中的水分在熔炼头几个班次时对熔体(铝液)中的气体含量将有明显的影响; 4.炉料:吸附在炉料(包括铝锭和辅料)表面上的湿气,在熔

化过程中起化学作用而产生的氢将被溶解,如果炉料放置过久,且表面有油污,对熔体(铝液)的吸气量尤有影响; 5.熔炼工具:如果熔炼工具干燥不好,易使熔体(铝液)的吸气量增加; 6.倒料过程中:如果熔体(铝液)落差大或液流翻滚过急时也会使气体及氧化夹杂卷入熔体(铝液); 高温时铝和水汽的反应: 2Al+3O +3(溶入铝液中) 当在水汽比较多的环境下,剧烈反应,引起爆炸,造成事故。 当在干空气条件下(水分较少),水汽也能和铝液起反应,因此在铝液中总是含有一定数量的氢。 铝液中的氧化夹杂: 铝液与空气中的氧气O2、氮气N2、在高温下发生化学反应生成氧化夹杂物,其中以生成的氧化膜(Al2O3)对铝液的污染最大。这些氧化夹杂的熔点都较高,如氧化铝的熔点约为2050℃,所以铝液中的氧化夹杂主要以固态形式存在,严重影响我们熔炼的铝液质量。氧化夹杂表面疏松,能吸附空气中的水汽和氢,增加了铝液中的气体含量。 熔炼过程中,熔体(铝液)由于氧化而变成某些不能回收的金属氧化物时,这种损失统称为烧损。烧损大小与炉型、铝料状态和生产工艺有关。如:铝料表面积越大(即铝料越细碎)其烧损也越大,而且由于镁为易燃金属,烧损极大。为了避免和减少烧损,我公司主要

熔模铸造工艺流程

熔模铸造工艺流程

模料 制熔模用模料为日本牌号:K512模料 模料主要性能: 灰分≤0.025% 铁含量灰分的10% ≤0.0025% 熔点83℃-88℃(环球法)60℃±1℃ 针入度100GM(25℃)3.5-5.0DMM 450GM(25℃)14.0-18.0DMM 收缩率0.9%-1.1% 比重0.94-0.99g/cm3 颜色新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色 蜡(模)料处理 工艺参数: 除水桶搅拌时温度110-120℃ 搅拌时间8-12小时 静置时温度100-110℃ 静置时间6-8小时 静置桶静置温度70-85℃ 静置时间8-12小时 保温箱温度48-52℃ 时间8-24小时 二、操作程序 1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中,先在105-110℃下置6-8小时沉淀,将水分泄掉。

2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时,去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中,静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中,保温温度48-52℃,保温时间8-24小时后用于制蜡模。 5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中,保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时,蜡应慢没缸壁流入,防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住,避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温,防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火,慎防火灾。 压制蜡(熔)模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序 1、从保温槽中取出蜡缸,装在双工位液压蜡模压注机上,使用前应去除蜡料中空气及 硬蜡。 2、将模具放在压注机工作台面上定位,检查模具所有芯子位置是否正确,模具注蜡口 与压注机射蜡嘴是否对正。 3、检查模具开合是否顺利。 4、打开模具,喷薄薄一层分型剂。 5、按照技术规定调整压注机时间循环,包括压射压力、压射温度、保压时间、冷却时 间等。

铝合金铸造工艺简介

铝合金铸造工艺简介 一、铸造概论 在铸造合金中,铸造铝合金的应用最为广泛,是其他合金所无法比拟的,铝合金铸造的种类如下: 由于铝合金各组元不同,从而表现出合金的物理、化学性能均有所不同,结晶过程也不尽相同。故必须针对铝合金特性,合理选择铸造方法,才能防止或在许可范围内减少铸造缺陷的产生,从而优化铸件。 1、铝合金铸造工艺性能 铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性。铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1) 流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金的流动性最好。 影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。 实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。 (2) 收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中,并分布在

铝合金铸造工艺

课题名称:铝合金铸造工艺 学生姓名:何炬 学号:1102721433 专业:机械设计制造及其自动化 班级:机设1109 指导老师:汪华方

铝合金铸造工艺 摘要:铝合金铸造工艺在我国有着十分广泛的应用:多功能铝合金制造机,铝合金重力 浇注模具,铝合金水冷板,铝合金制造工艺CAD/CAE技术等。 关键词:铝合金铸造工艺;铝合金水冷板;铝合金制造工艺CAD/CAE技术。 铸造铝合金为传统的金属材料,由于其密度小、比强度高等特点,广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展,对铸造铝合金需求量越来越大[1]。 铸造铝合金的研究一直备受关注,由于铝合金的熔点相对较低,故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时,为全面发挥铝合金潜力,在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多。此外,许多特种铸造铝合金也相继研制出。 多功能铝合金铸造机 铸造机可实现金属型重力铸造,金属型低压铸造、砂犁低压铸造和铝合金熔化功能。该机主要结构包括:主机,熔化保温炉、液压系统,电气控制系统,液面加压系统等[2]。 (1)主机为龙门式结构,所有合型部件安装在静摸板上。水平方向有左,右.后三向抽芯,左右抽芯连板尺寸较大(等同于J339型重力铸造机模板),在重力浇铸时作为合型机构使用。龙门架上装有动模板和反顶出杆。金属犁低压铸造时作为水平分型机构使用,重力铸造时可作为上抽芯使用。整套合型系统可在机架油缸驱动下沿竖直方向移动.以便低压铸造时保温炉的进出。 (2)熔化保温炉采用了坩埚炉,内置不锈钢坩埚,最大容铝量为500kg。加热方式为辐射式阻带加热,额定功率90kw,在满功率t作状态下化铝时间仅需2—3小时。炉体下部装有4个行走轮,在液压缸驱动F可沿水平轨道移动。坩埚卜.配一圆形金属盖板,上面预留一个升液管口和多道T犁槽。当铝锭熔化完毕后.盖上盖板,插入无保温套的升液管,便形成了一个砂璎低压铸造平台。而插入带保温套的升液管。将炉子移入主机F方,即呵配合合型系统进行金属犁低压铸造。 (3)电气控制系统和液面加压系统控制整套设备的动作及低压浇铸,同时检测设备备部分的位置及连锁情况。工作状态可选择“重力”或“低压”,操作方式分为“点动”,“手动”,“半自动”。“点动”操作时,按下按钮,设备相应部件产生动作,松开按钮,动作停lE;“手动”操作时。按一下按钮,设备相应部件完成一步动作;“半自动”操作时.按下。自动启动”按钮,设备按设定好的程序完成所有动作。 铝合金水冷板 铝合金水冷板是用于某大型计算机上的散热零件,其铝合金基座内穿插导热性极好的铜管,通入冷却水进行冷却。设计要求铸件组织致密,无气孔、缩孔、疏松等铸造缺陷,确保铜管与铝基体紧密接触,无间隙,从而获得最佳的散热效果;为了满足装配要求,需确保管子的直线度及两铜管间距;铸件经,射线探伤,应符合类铸件标准。在铸造水冷板的过程中,我们经历了铜管在浇注过程中的弯曲、熔化、未熔合、气孔等挫折,几经分析研究,不断修改工艺,终于制成了满足铸件技术要求的合格铸件[3]。 铝合金制造工艺CAD/CAE技术 铝合金铸件的质量与铸造因素、合金加热温度、浇冒1=1系统、浇El形状等有关Ⅲ。铝合金铸造工艺设计是铝合金铸造生产的基本组成部分和关键环节。长期以来。主要靠工艺设计人员的经验、习惯进行,难以做到最佳工艺设计.也无法准确、动态地进行分析、预示和控制。铸造工艺CAD辅助设计者完成工艺设计和所有绘图工作,方便、快捷、准确地代

熔模铸造工艺流程-图文.

熔模铸造工艺流程 模具制造 制溶模及浇注系 统 模料处理 模组焊接 模组清洗 上涂料及撒砂 涂料制备 重

复 型壳干燥(硬化 多 次 脱蜡 型壳焙烧 浇注 熔炼 切 割 浇 口 抛 光 或 机

工 钝化 修整焊补 热处理 最后清砂 喷丸或喷砂 磨内

口 震 动 脱 壳 模料 制熔模用模料为日本牌号:K512模料 模料主要性能: 灰分≤0.025% 铁含量灰分的10% ≤0.0025% 熔点 83℃-88℃(环球法)60℃±1℃ 针入度 100GM(25℃)3.5-5.0DMM 450GM(25℃)14.0-18.0DMM 收缩率 0.9%-1.1% 比重 0.94-0.99g/cm3 颜色新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色

蜡(模)料处理 工艺参数: 除水桶搅拌时温度 110-120℃ 搅拌时间 8-12小时 静置时温度 100-110℃ 静置时间 6-8小时 静置桶静置温度 70-85℃ 静置时间 8-12小时 保温箱温度 48-52℃ 时间 8-24小时 二、操作程序 1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中,先在105-110℃下置6-8小时沉淀,将水分泄掉。 2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时,去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中,静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中,保温温度48-52℃,保温时间8-24小时后用于制蜡模。

5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中,保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时,蜡应慢没缸壁流入,防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住,避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温,防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火,慎防火灾。 压制蜡(熔)模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序

铸造铝合金现状及未来发展

21世纪铸造技术论坛特种铸造及有色合金 1998年第4期 铸造铝合金现状及未来发展 北京航空材料研究院Ξ 熊艳才ΞΞ 刘伯操 摘 要 综述了传统铸造铝合金,A l2Si系,A l2Cu系等的研究现状和发展,介绍了先进铸造铝基复合材料的研究和应用前景。提出面对21世纪的挑战,铸造铝合金的研究和应用必须与先进的制造技术、工 艺技术结合起来,使铸造铝合金这种传统的金属材料在新世纪焕发新的光彩。与此同时,随着现代工业 的飞速发展,尚需不断地开发研究新合金。 关键词:铸造铝合金 研究 开发 Rev iew and Prospect of Ca st A lu m i nu m A lloy X iong Yanca i L iu Bochao (Be ij i ng I n stitute of Aeronautica lM a ter i a ls) ABSTRACT T he p resen t research and developm en t of classic cast alum inum alloys,A l2Si,A l2Cu et al,have been review ed in th is p ap er.T he alum inum2m atrix com po sites has also been review ed.How2 ever,faced the challege of21st cen tu ry,the classic m aterial m u st be connected w ith the developm en t of advanced m anufactu re techno logy and casting p rocess techno logy.Fu rtherm o re,w ith the developm en t of m odern indu stry,new cast alum inum alloys need to be develop ed and researched. Key W ords:Ca st A lu m i nu m,Research,D evelp m en t 0 前 言 铸造铝合金为传统的金属材料,由于其密度小、比强度高等特点,广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展,对铸造铝合金需求量越来越大。例如,80年代末到90年代初,在铸件总量停滞甚至下降的时候,日本的铝铸件产量一直保持着年递增10%左右的高增长率[1]。又以汽车工业为例,由于要降低能耗,汽车需减重,各国广泛地采用铝等有色铸件代替钢铁铸件。到2001年,小汽车总重将降低为800kg,其中钢铁零部件为200kg,铝合金零部件为275kg,镁合金将增为40kg[2]。而汽车零部件70%为铸件,由此可以看出,铸造铝合金的研究及应用将继续得到发展。 铸造铝合金的研究一直备受关注,由于铝合金的熔点相对较低,故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时,为全面发挥铝合金潜力,在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多,如:铝合金净化、变质、细化、合金化、纯化等,这些先进的工艺技术研究旨在改善铸造合金的工艺性,进一步提高合金的性能,生产出优质铸件,以满足人们对铸件的越来越高的要求。此外,许多特种铸造铝合金也相继研制出,如高强度铸造铝合金Z L205A,Ρb可达500M Pa;耐热铸造铝合金Z L208,使用温度为250~350℃[3]。 近年来,铸造铝合金的研究也得到相应的发展,其中发展较为迅速的是铸造铝基复合材料。铸造A l2Si基Si C颗粒增强复合材料的研究和应用相对成熟。随着Si C颗粒的加入,提高了合金的性能,尤其是刚性和耐磨性,并已应用到航空、航天、汽车等领域[4],具有广阔的应用前景。此外,一些新型特种功能的铸造铝合金材料也处于研究应用阶段。 尽管铸造铝合金具有广阔的应用前景,但其研究与应用也面临着严峻的挑战。首先,随着现代工业的飞速发展,人们对铸件的可靠性等要求越来越高,同时对合金综合性能和特种性能的要求不断提高。如何使传统的铸造铝合金在新世纪继续保持发展势头,如何开发研制新合金满足各种需要,使得铸造铝合金这种传统的合金材料焕发新的光彩,是摆在我们面前的重要课题。 1 Ξ ΞΞ熊艳才 男,1966年11月生,湖北武昌人。1989年毕业于哈尔滨工业大学,1996在华中理工大学取得博士学位,现任北京航空材料研究院高级工程师。研究方向为铸造合金及工艺。在读期间曾研究了耐水砂磨损新型高铬白口铸铁,并研制出大型引黄用泵叶轮铸件;研究了铝合金液态质量控制技术等课题。工作期间以铸造铝合金及工艺的研究为主,从事铝锂合金、高强铝合金及工艺、大型复杂航空铝合金铸件的研究与开发工作,还开展了大型复杂航空铝合金铸件铸造过程的模拟与测试的研究工作,并应用快速成型技术进行了铸件的研制。已取得大型复杂航空铝合金铸件封闭型腔、细长孔铸造专利二项。在国内外学术刊物上发表论文10余篇。 北京航空材料研究院,北京(100095) 收稿日期:1998-03-20

铝合金铸件的铸造工艺分析

铝合金铸件的铸造工艺分析 摘要:随着我国汽车工业的迅猛发展,一方面对汽车用压铸件的需求量日益提升;另一方面为了应对环境污染以及资源紧张的发展现状,对汽车用压铸件的质 量要求及应用范围提出了更高的要求。本文从高压铸造的角度探讨铝合金铸件几 种关键的高圧鋳造工艺。 关键词:铝合金铸件;铸造工艺 压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法, 具有生产效率高、经济指标优良、铸件尺寸精度高和互换性好等特点,在制造业,尤其是规模化产业得到了广泛应用和迅速发展。压力铸造是铝、镁和锌等轻金属 的主要成形方法,适用于生产大型复杂薄壁壳体零件。压铸件已成为汽车、运动 器材、电子和航空航天等领域产品的重要组成部分,其中汽车行业是压铸技术应 用的主要领域,占到70%以上。随着汽车、摩托车、内燃机、电子通信、仪器仪表、家用电器、五金等行业的快速发展,压铸件的功能和应用领域不断扩大,从 而促进了压铸技术不断发展,压铸件品质不断提高。本文针对铝合金高压压铸技 术进行分析探讨。 1高性能压铸合金技术 对于新型高强韧压铸铝合金的开发,主要包括两个方面:一是针对现有传统压 铸铝合金的合金成分或添加合金元素进行优化设计;二是开发新型压铸铝合金系。而新型压铸铝合金一般要求其满足以下几点:①适用于壁厚为2-v4 mm复杂结构 压铸件的生产;②铸态下的抗拉强度和屈服强度分别可以达到300 MPa和150 MPa,且具有15%的伸长率;③具有良好的耐腐蚀性能;④可以通过工业上对变形 铝合金常用的高温喷漆过程对合金进行一定的强化;⑤可进行热处理强化处理;⑥ 可回收利用且环境友好。当前常用的高强韧压铸铝合金有Silafont-36, Magsimal-59, Aural-2及ADC-3等牌号,均为国外开发,其共同特点是Fe含量均比普通压 铸铝合金更低;另外其他杂质元素如Zn,Ti等均进行了严格控制。 对于新型压铸镁合金的开发,主要包含三个方面:超轻高强度压铸镁合金;抗高温蠕变压铸镁合金;耐蚀压铸镁合金。超轻高强度压铸镁合金的研究主要集中在 Mg-Li系合金,Li元素可提高合金的韧性,而强度则下降,通过添加第三元素, 经热处理后,合金的强度得到大幅度提高。抗高温蠕变压铸镁合金的研究主要集 中在添加合金元素,其有三方面作用:一是细晶强化,合金元素的添加有利于形成高熔点形核质点达到异质形核细化晶粒的效果;二是析出相强化并钉扎晶界,组织晶界滑移;三是固溶强化,Y等元素固液界面前沿形成强的溶质过冷层,抑制了初 生相生长而细化晶粒。而耐蚀压铸镁合金的研究同样集中在添加合金元素上,同 时还应与提高力学性能和抗高温蠕变性能相结合,以开发耐腐蚀热稳定优良的压 铸镁合金系列为目的,加强对压铸镁合金添加合金元素的研究;开展压铸镁合金后期处理的研究,例如对镁合金表面进行涂层、强化处理,阻止氧化反应和介质腐蚀。 目前国内对这部分压铸合金的规模化回收处理通常是采用直接加入火焰炉或 感应炉内重熔的方式,此种回收处理工艺所带来的主要问题是金属烧损大、重熔 能耗高、环境污染较重、人工劳动强度大、作业条件恶劣等。 2高真空压铸技术 当前,真空压铸以抽除型腔内气体的形式为主流,将真空阀装在模具上,其 最大的优点在于模具的设计和结构基本上与常规压铸相同,在分型面、推杆配合

铸造用硅溶胶

铸造用硅溶胶一般二氧化硅30%: A.台湾荣祥工业 基本物理化学 矽溶胶/矽酸胶 性质主要成份 其他成份有机补强剂 二氧化硅含量25% 粒径7~8 mm pH at 25°C 9~10.5 比重 1.17 黏度<10 cps 氧化钠含量0.4% 带电性负电 颜色白色 规格RS-PⅡ、RS-P、RS-E型硅溶胶应用在精密铸造业简介 一种添加树脂增加湿态强度、乾燥速度。增效型的硅溶胶!为奈米级的有无机复合材料! PⅡ/P/E依序通常用于面层/2、3层/背层,树脂量由高而低。 PⅡ/P/E型硅溶胶是一种复合型的硅溶胶,为一综合有机/无机黏结剂优点为一身的新型黏结剂。适用于各种精密铸造的应用,使用P型硅溶胶会有下列几项优点: *良好的润湿性 *较低沙浆黏度 *较短滴滞时间 *降低壳模材料的使用量 *缩短壳模的乾燥时间 *更佳的湿态强度 *更薄的壳模厚度 实际的效果会因壳模的种类、大小、应用而有所不同的表现。 典型的沙浆调制(10公升) 64.5%耐火材料(耐火材料约63.0~66.0%) RS-PⅡ型硅溶胶:5.92 KG 120~200MESH熔融石英:5.38 KG or 140MESH熔融石英:10.75 KG 黏度:14~18 sec 3号詹氏杯 浆密度:1.65~1.69 g/ml *以上仅供参考,各厂应视各家的需求,自行调配比例。 使用建议: a. 使用前,请先搅拌。关于简易型的活动搅伴叶片,请洽本公司服务部。 b 泡新浆时建议不用再加水了,但补充自浆桶散失的水份是必要的。 .

c. pH维持在9.0~10.5之间。 d . 维持固定的粉液比。 e. 浆桶的温差不要超过±3°C,沾浆室的温差不要超过±6°C。 f. 壳模乾燥室的温度要维持定温,相对湿度可以降低至20%~60%,风速可提高 至1.3~2.0 m/s,减少乾燥的时间。 g . 若使淋砂机和RS-PⅡ/P时,砂子的粒径要小于30MESH,附着力才会好。 h . 若用压力锅脱腊时,用乾蒸气升压至 5.5bar(80psi) 要在10sec内完成;降压时,时间要超过 2 min。 硅溶胶RS-PⅡ,RS-P,RS-E型是一种添加树脂,在精密铸造行业中,常当做优质的粘结剂。大量使用,所制的壳模具有高温强度高、光洁度好、尺寸精度高等优点。本公司生产的硅溶胶中约有60%应用于此行业,通常使用产品为RS-30/RS-30S和快乾型FS-30A/FS-25B硅溶胶。 本公司精密铸造专用硅溶胶分有面层RS-30S和背层RS-30硅溶胶。面层硅溶胶粒径较小,有利于提高浆料的粉液比和致密性,能有效提高铸件表面品质;而背层硅溶胶则粒径稍大,更注重强度性能。经专家测定,其高温强度明显高于国内其他厂家所生产的产品,和美国Nyacol、日本Nisson公司等产品相仿。 B.精密铸造专用硅溶胶 一、应用领域 本品是为精密铸造专业设计的一款硅溶胶产品,特别适合于面层。用其制备的型壳具有表面光洁度高、高温强度高等优点,显著提高铸件的良品率。 二、性能指标 指标名称标准 SiO2含量(重量) 25-28% 粒径10-15nm 外观透明液体 pH值9-10 保质期(月) ≥12 三、使用说明 在搅拌桶中先加入润湿剂和消泡剂,然后加入硅溶胶,搅拌均匀,然后在不断搅拌中加入耐火粉,继续搅拌至体系充分稳定,测量其粘度,若体系粘度过高,则加硅溶胶稀释;若体系粘度过低,则加适量耐火粉,直至粘度适合。 四、包装及储存 1.采用聚乙烯塑料桶包装,主要包装规格有25Kg、250Kg。 2.贮存时应避免曝晒,贮存温度为0-40℃。低于0℃则产生冻胶失效。 3.避免敞口长期与空气接触。 一、当前国内精密铸造面临的机遇和挑战 中国精密铸造业从20世纪90年代初起,进入了一个飞速发展的时期.经过十几年的稳步发展现已成为亚洲地区生产规模最大,专业化程度最高,辅助材料最为齐全的精铸产品生产基

铝合金铸造技术

铝合金铸造技术 铝合金铸造技术(教材 第一章 铝合金的铸造性能 特性 铸造铝合金是用途最广泛的铸造合金之一,通常认为其铸造性能最好。铝可采用多种常用铸造方法进行铸造,而且利用金属模或安装在自动机械上的模具可实现大批量,低成本铸件的成产。铝也可采用砂型铸造,壳型铸造,离心铸造,熔模铸造,实型铸造以及石膏型铸造等方法进行铸造生产,可一模单件或多件。 作为铸造材料,铝合金具有如下优点: 流动性好―这对铸件薄壁部位的充填非常重要 熔点低―与其它许多金属相比,铝合金只需要较低的熔化和浇注温度;密度小―与铸造黑色金属相比,铝合金的重量较轻,铸造操作方便;热交换快-铝液与模具之间传热快,金属型铸造生产节奏快;

化学再生性能好-化学稳定性相当好; 铸态表面质量好-表面有光泽且无缺陷(图1-2) 与大部分其它常用结构金属相比,铸造铝合金的操作温度低得多(1200-1400℉,650-760℃)。在砂型铸造中,铝浇注温度低,砂子老化程度小,这样可减少与砂有关的诸多问题。型砂寿命延长就可重复使用,而加入的新砂只是用来补偿力学和热损失。 操作温度低,了铝液的操作方便,熔化装置所需的维护减少。浇注温度低也使铝能够采用石膏模进行铸造。 铝最有用的铸造特性之一是其比重小。由于重量轻,使小型铸件和许多中型铸件能够采用手工浇包进行浇注,只有特大的铸件才需用机械浇包或坩锅进行浇注。 由于铝的密度和浇注温度较低,这样在铸造铝时基本不产生浇注重金属时普通存在的冲砂问题。而且,由于铝液对铸型产生的压力较低,因此可以使用紧实度较低,透气较好的铸型和较轻的造型设备。 中,小型铸件在浇注时可以不放置压铁。在铝铸造生产中,通常使用活箱造型而且浇注时不采用地坑支撑型模。 铝比重小也带来了一个缺点,这就是比重与非金属夹杂物(如氧化物)的比重相近,这样在铝的熔化和浇注操作中将杂质和铝分离通常要比杂质和重金属分离花费更多的精力。

硅溶胶失蜡精密铸造

硅溶胶失蜡精密铸造 silica sol lost wax precision casting 铸造范围:壁厚≥2mm,重量0.01kg-200kg Casting range : thickness≥2mm , weight 0.01-200kg 铸造材质:不锈钢、低合金钢、普碳钢、耐热钢等 Casting material : stainless steel , alloy steel , carbon steel, heat resistant steel , etc. 铸造标准:GB, ISO, DIN, ASTM, AISI, BS, NF, AS, JIS Casting standard : GB, ISO, DIN, ASTM, AISI, BS, NF, AS, JIS 加工方式:来图加工、来样加工、OEM加工等

Processing methods : according drawing , according sample, OEM , etc. 7-10天,交货期:20-60天 Tooling time : 3-10 days , sample time : 7-10 days , delivery time : 20-60 days

Drawing/Sample Process design Tooling making Wax parts Shelling Cleaning Melting and pouring Shell roasting Lost wax Heat treatment CNC machining Surface process Testing Packing ,transport

熔模铸造工艺流程

熔 模 铸 造 工 艺 流 程 料 模料 主 要 性 能: 灰 分 ≤0.025% 铁含量 灰分的10% ≤0.0025% 熔 点 83℃-88℃(环球法)60℃±1℃ 针入度 100GM (25℃)3.5-5.0DMM 450GM (25℃)14.0-18.0DMM 收缩率 0.9%-1.1% 比 重 0.94-0.99g/cm 3 颜 色 新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色 蜡(模)料处理 工艺参数: 除水桶 搅拌时温度 110-120℃ 搅拌时间 8-12小时 静置时温度 100-110℃ 静置时间 6-8小时 静置桶 静置温度 70-85℃ 静置时间 8-12小时 保温箱 温 度 48-52℃ 时 间 8-24小时 二、操作程序

1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中,先在105-110℃下置6-8小时沉淀,将水分泄掉。 2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时,去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中,静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中,保温温度 48-52℃,保温时间8-24小时后用于制蜡模。 5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中,保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时,蜡应慢没缸壁流入,防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住,避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温,防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火,慎防火灾。 压制蜡(熔)模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序 1、从保温槽中取出蜡缸,装在双工位液压蜡模压注机上,使用前应去除蜡料中空气及硬 蜡。 2、将模具放在压注机工作台面上定位,检查模具所有芯子位置是否正确,模具注蜡口与压 注机射蜡嘴是否对正。 3、检查模具开合是否顺利。 4、打开模具,喷薄薄一层分型剂。 5、按照技术规定调整压注机时间循环,包括压射压力、压射温度、保压时间、冷却时间 等。 6、每次循环完毕,抽出芯子,打开模具,小心取出蜡模,按要求放入冷却水中或存放盘 中。注意有下列缺陷的蜡模应报废: A因模料中卷入空气,蜡模局部有鼓起的;B蜡模任何部位有缺角的; C蜡模有变形不能简单修复的;D尺寸不符合规定的。 7、清除模具上残留的模料,注意只能用竹刀,不可用金属刀片清除残留模料,防止模具型腔 及分型面受损。 8、合上模具,进行下次压制蜡模。 每班下班或模具使用完毕,应用软布或棉棒清理模具,使用螺钉紧固好模具。 9、如发现模具有损伤或不正常,应立即报告领班,由领班处理。

熔模铸造工艺操作流程及操作要点

熔模铸造工艺操作流程及操作要点 所谓熔模工艺,简单说就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。 熔模铸造工艺操作程序 1、从保温槽中取出蜡缸,装在双工位液压蜡模压注机上,使用前应去除蜡料中空气及硬蜡。 2、将放在压注机工作台面上定位,检查模具所有芯子位置是否正确,模具注蜡口与压注机射蜡嘴是否对正。 3、检查模具开合是否顺利。 4、打开模具,喷薄薄一层分型剂。 5、按照技术规定调整压注机时间循环,包括压射压力、压射温度、保压时间、冷却时间等。 6、每次循环完毕,抽出芯子,打开模具,小心取出蜡模,按要求放入冷却水中或存放盘中。 注意有下列缺陷的蜡模应报废: A 因模料中卷入空气,蜡模局部有鼓起的; B 蜡模任何部位有缺角的; C 蜡模有变形不能简单修复的; D 尺寸不符合规定的。 7、清除模具上残留的模料,注意只能用竹刀,不可用金属刀片清除残留模料,防止模具型腔及分型面受损。 8、合上模具,进行下次压制蜡模。每班下班或模具使用完毕,应用软布或棉棒清理模具,使用螺钉紧固好模具。9、如发现模具有损伤或不正常,应立即报告领班,由领班处理。 熔模铸造工艺操作要点 1、模具型腔不要喷过多的分型剂。 2、压制熔(蜡)模循环参数建立后,不要轻易变动。如压出的蜡模质量有问题,必须立即

铝合金铸造常见缺陷

铝合金铸造常见缺陷

铝铸件常见缺陷及整改办法 铝铸件常见缺陷及整改办法 1、欠铸(浇不足、轮廓不清、边角残缺): 形成原因: (1)铝液流动性不强,液中含气量高,氧化皮较多。 (2)浇铸系统不良原因。内浇口截面太小。(3)排气条件不良原因。排气不畅,涂料过多,模温过高导致型腔内气压高使气体不易排出。 防止办法: (1)提高铝液流动性,尤其是精炼和扒渣。适当提高浇温和模温。提高浇铸速度。改进铸件结构,调整厚度余量,设辅助筋通道等。 (2)增大内浇口截面积。 (3)改善排气条件,增设液流槽和排气线,深凹型腔处开设排气塞。使涂料薄而均匀,并待干燥后再合模。 2、裂纹: 特征:毛坯被破坏或断开,形成细长裂缝,呈不规则线状,有穿透和不穿透二种,在外力作用下呈发展趋势。冷、热裂的区别:冷裂缝处金属未被氧化,热裂缝处被氧化。

形成原因: (1)铸件结构欠合理,收缩受阻铸造圆角太小。(2)顶出装置发生偏斜,受力不匀。 (3)模温过低或过高,严重拉伤而开裂。(4)合金中有害元素超标,伸长率下降。 防止方法: (1)改进铸件结构,减小壁厚差,增大圆角和圆弧R,设置工艺筋使截面变化平缓。 (2)修正模具。 (3)调整模温到工作温度,去除倒斜度和不平整现象,避免拉裂。 (4)控制好铝涂成份,成其是有害元素成份。 3、冷隔: 特征:液流对接或搭接处有痕迹,其交接边缘圆滑,在外力作用下有继续发展趋势。 形成原因: (1)液流流动性差。 (2)液流分股填充融合不良或流程太长。(3)填充温充太低或排气不良。 (4)充型压力不足。 防止方法: (1)适当提高铝液温度和模具温度,检查调整

铸造铝合金的分类 铸造铝合金的优缺点

一般多于相应的变形铝合金的含量。 铸造铝合金的分类铸造铝合金的优缺点 一、铸造铝合金的分类 据主要合金元素差异有四类铸造铝合金。 (1)铝硅系合金,也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能,热胀系数小,在铸造铝合金中品种最多,用量最大的合金,含硅量在4%~13%。有时添加0.2%~0.6%镁的硅铝合金,广泛用于结构件,如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁,能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。 (2)铝铜合金,含铜4.5%~5.3%合金强化效果最佳,适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。 (3)铝镁合金,密度最小(2.55g/cm3),强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金,含镁12%,强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好,室温下有良好的综合力学性能和可切削性,可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件,也可作装饰材料。 (4)铝锌系合金,为改善性能常加入硅、镁元素,常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下,该合金有淬火作用,即“自行淬火”。不经热处理就可使用,以变质热处理后,铸件有较高的强度。经稳定化处理后,尺寸稳定,常用于制作模型、型板及设备支架等。 铸造铝合金具有与变形铝合金相同的合金体系,具有与变形铝合金相同的强化机理﹙除应变强化外﹚,他们主要的差别在于:铸造铝合金中合金化元素硅的最大含量超过多数变形铝合金中的硅含量。铸造铝合金除含有强化元素之外,还必须含有足够量的共晶型元素﹙通常是硅﹚,以使合金有相当的流动性,易与填充铸造时铸件的收缩缝。目前基本的合金只有以下6类; ①AI-Cu合金,②AI-Cu-Si合金③AI-Si合金,④AI-Mg合金,⑤AI-Zn-Mg合金,⑥AI-Sn合金。 二、铸造铝合金的优缺点 铸造铝合金优点: 1、产品质量好:铸件尺寸精度高,一般相当于6~7级,甚至可达4级;表面光洁度好,一般相当于5~8级;强度和硬度较高,强度一般比砂型铸造提高25~30%,但延伸率降低约70%;尺寸稳定,互换性好;可压铸铝薄壁复杂的铸件。例如,当前锌合金压铸铝件最小壁厚可达0.3mm;铝合金铸件可达0.5mm;最小铸出孔径为0.7mm;最小螺距为0.75mm。

熔模精密铸造工艺简介

熔模精密铸造工艺简介 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Ra.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

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