❶ 什么是熔模铸造
失蜡法铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
熔模精密铸造是在古代蜡模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铸造技术,用来铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们首尾相连,上下交错,形成中间镂空的多层云纹状图案,这些图案用普通铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法铸造工艺,可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。
现代熔模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,要求制造像叶片、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铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以,航空工业的发展推动了熔模铸造的应用,而熔模铸造的不断改进和完善,也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。
我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模铸造应用于工业生产。其后这种先进的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。
所谓熔模铸造工艺,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。
熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模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,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)。
压制熔模时,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,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm.
熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很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。由此可见,采用熔模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。
熔模铸造方法的另一优点是,它可以铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件。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。
❷ 熔模铸造的工艺有什么特点
熔模铸造又称"失蜡铸造",通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件的一种方法,由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度,故又称"熔模精密铸造"
根据壳型材料的不同,熔模铸造可以分为:
硅溶胶铸造工艺;
水玻璃铸造工艺;
复合铸造工艺(优点)
❸ 什么是熔模铸造它适用于什么场合
熔模铸造是指用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层耐火涂料,制成型壳,熔出模样后经高温焙烧,然后进行浇注的铸造方法。
主要用于铸造形状复杂的精密小型零件。
❹ 蜡模技术是怎么形成的
蜡模技术也叫熔模铸造、精密铸造。是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。较普遍的做法是:首先做出所需毛坯(可留余量非常小或者不留余量)的电极,然后用电极腐蚀模具体,形成空腔。再用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模。在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。待获得足够的厚度之后晾干,再加温,使内部的蜡模溶化掉,获得与所需毛坯一致的型腔。再在型腔里浇铸铁水,固化之后将外壳剥掉,就能获得精密制造的成品
❺ 熔模铸造工艺流程
熔模铸造又称为失蜡铸造,熔模铸造的历史可以追溯到4000年以前,最早起源于埃及、中国和印度,在我国的出土文物中发现在公元前2500年以前,我们的祖先就能用熔模铸造的方式生产各种铜器皿、钟鼎及艺术品。 现代熔模铸造工艺是在20世纪初期开始形成,最初用于制牙及珠宝饰业。第二次世界大战期间,由于国防、航空工业发展的需要,英、美等国首先采用熔模精密铸造方法,生产喷气涡轮发动机叶片等形状复杂、尺寸精确、表面质量要求很高且不易机械加工的铸件。
1、熔模铸造的优势
1-1 铸件尺寸精度高,表面粗糙度值小,尺寸CT6-9级,表面粗糙度Ra3.2-12.5;
1-2 可铸造形状复杂的铸件,典型空心叶片,应用于铸件轻量化技术;
1-3 合金材料不受限制,各种合金材料均可。
1-4 生产灵活性高、适应性强。
2、熔模铸造的劣势
2-1 铸件尺寸不能太大:铸件重量最大可做到1000Kg,超出重量铸件难度较大;
2-2 工艺过程复杂,生产周期长:影响质量因素太多,工序质量控制难度增大;
2-3 铸件冷却速度较慢:导致铸件晶粒粗大,碳钢件易脱碳。
主要生产成套的热处理工装夹具,都是高铬镍的耐热钢产品。主要的产品可分为底料盘、料框、网格、料杆等类别。
1、熔模铸造的产品设计
材质选择:
强力分析:
2. 熔模铸造工艺设计
2-1 确定开模方案:整模还是拼接、是否需要顶模、一模几件等
2-2 浇注系统的设计:组数方式、浇注方式等
2-3 关键尺寸控制:是否需要检具、是否需要加工、是否需要校正模等
2-4 关键的工序控制:蜡模、制壳、熔炼浇注以及清理过程是否有特殊要求等
模具及工艺方案,模具外包加工,工艺自行设计模具:
特殊的产品进行凝固模拟分析:
制模——修模——蜡模组树——制壳(多层反复)——脱蜡(回收处理)——焙烧——熔炼浇注——清砂——切割——磨浇口——精整——检验——入库
1. 制作蜡模(制模)
制模就是将蜡料压入模具型腔,冷却取出形成蜡模。
2. 修模
修复蜡模表面的一些外观缺陷,如批缝、注蜡嘴、流纹等。
3. 组树焊接
组树焊接是将修好了的蜡模按照工艺卡进行浇注系统的焊接。
4. 制作模壳(制壳)
制壳工艺为全硅溶胶工艺(因环保问题,水玻璃工艺已逐步被淘汰),即在蜡模表面先蘸上配好的硅溶胶涂料,然后撒上耐火砂料,型壳在特定的温湿度下进行干燥硬化,这样在蜡模表面形成了致密的耐火涂层,然后重复该工序5-6此,最后就形成了具有一定强度和耐火度的硅溶胶型壳。
该工序上精铸的关键工序,质量的保证,需要注意涂料撒砂均匀,严格控制涂料的粘度、砂粉的粒度以及车间温湿度。
5. 脱蜡
脱蜡是将型壳里面的蜡通过高温蒸汽让蜡融化然后排出来,这样就得到了空腔的可以浇注成型的模壳了。
6. 型壳焙烧
型壳焙烧主要是烧掉模壳中残留的蜡料和水分,同时精密铸造是在红壳状态下浇注,通常将模壳在1000度左右焙烧1-2小时。
注意连续焙烧,型壳焙烧散热条件不好的需要将底部垫起。
7. 熔炼浇注
按照产品的材质成分进行配料,然后进行钢液熔炼,除渣光谱测试,成分合格后就可以浇注,需要在红壳状态下严格按照工艺卡的要求将钢水浇入模壳,形成逐渐毛坯。
8. 清砂脱壳
待浇注后的产品充分冷却后,使用人工(锤击)或振动脱壳机使模壳从铸件上分离,得到浇注件。
手工初步清砂后进行一次抛丸,这样铸件毛坯表面的型壳就基本除净了。
9. 切割
切割就是将模组上的铸件产品与浇注系统分离,所有的精铸件用的都是等离子切割,注意浇口余根不要太长,关键是不要切伤铸件本体。
10. 磨浇口
磨浇口即是将切除浇注系统后的毛坯铸件上面的浇口余根去除掉,主要是通过砂轮打磨或者砂带打磨进行磨削,该工序有分为初磨和精磨,注意打磨不要损伤零件本体。
11. 精整
精整主要是修复铸件表面可能会有的一些外观缺陷,如砂孔、渣孔、飞边毛刺、变形等,主要的方式就是焊补、打磨、校正和抛丸。
12. 检验及入库
精整后的铸件发质量部做尺寸外观检查,合格后就可以打包入库了。
对于首批样件以及客户特别要求的产品我们都会100%进行渗透探伤,其余没有特殊要求的没批抽检探伤。
6-1 更大更薄:目前,熔模铸造生产的精密铸件,最大轮廓尺寸可达1.8m,而最小壁厚却不到2mm,最大铸件重量接近1000kg。
6-2 更精:熔模铸件已经越来越精确,在ISO标准中的一般线性尺寸公差是CT6-9级,特殊线性尺寸公差高的可大CT3—6级,而熔模铸件表面粗糙度值也越来越小,可达到Ra0.8um。
6-3 更强:由于材质的改进和工艺技术的进步使得铸件的性能越来越好。如飞机发动机用的涡轮叶片工作温度由980℃提高到1200℃;热等静压技术的应用使得熔模铸造生产的镍基高温合金、钛合金和铝合金的高温低周波疲劳性能提高3~10倍。
❻ 什么是铸造,砂型铸造,熔模铸造
铸造就是采用液态金属浇注成型的方法获得需要零件毛料的工艺,铸造可以分为很多种,如砂型铸造,熔模铸造,特种铸造等,还有压力铸造,差压铸造等等。砂型铸造就是采用砂型作为造型材料进行的铸造称之为砂型铸造,熔模铸造就是采用蜡模等作为铸造成型,并采用非金属材料涂制外壳,然后将蜡模熔去形成型壳并进行浇注出需要铸件的铸造工艺方法称之为熔模铸造。
❼ 熔模铸造中,蜡模用什么蜡做的
蜡模通常都用58°到62°的低温白腊,加4%到5%的聚乙烯硬化。聚乙烯要加热消融后,加入到消融的白腊中。
熔模精铸主要由模具制造、蜡模制造、壳型制造及随后的干燥、焙烧、浇注、凝固等工序组成。蜡模是用来形成铸件型腔的模样, 要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件, 首先蜡模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。
而蜡模制造过程中影响蜡模尺寸精度的因素比较复杂,工艺参数较多,所以蜡模尺寸精度变化范围比较大。
此外,蜡模本身的性能还应尽可能使随后的制壳等工序简单易行。为得到高质量的蜡模,除了应有好的压型(压制蜡模的模具)外,还必须选择合适的制模材料和合理的制模工艺。
(7)什么是中文蜡溶模铸造扩展阅读
当射蜡温度高于58℃时, 压制的蜡模表面光滑,而当射蜡温度低于51℃时,蜡模收缩较小,但表面明显变粗糙,甚至在蜡模表面产生流痕。
当射蜡温度较高时,处于糊状的模料中的固体析出相是微晶相。
因此,模料能够反映模具内表面的粗糙度,蜡模表面很光滑。随射蜡温度降低,模料中有较粗大的晶相析出,导致蜡模表面变粗糙,同时由于模料的流动性及充填性显著下降,模料在流动过程中的流平能力下降,从而在蜡模上产生以注蜡口为中心的弧状形式向外扩展的流场波纹缺陷,显著降低了蜡模的表面质量。
提高射蜡温度,蜡模表面逐渐光滑,但是相应的收缩率也增大。模料射入模具以后,紧靠模具的表面首先形成一层凝固层,射蜡温度高,凝固层内压力消失时的模料温度就高,收缩率增大。
从而降低蜡模尺寸精度,同时在蜡模转角处,由于折算厚度大,出现了明显的蜡模收缩变薄缺陷,因此射蜡温度不宜过高。根据上述分析,压制蜡模时的合适射蜡温度为56-58℃。