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熔模铸造工艺

熔模工艺

一、熔模铸造的基本定义

熔模铸造:在蜡模表面覆盖一层耐火陶瓷材料,一旦陶瓷材料硬化,其内部就形成了所需铸件的几何形状.然后熔化并导出石蜡,再用熔融金属填充型腔,待金属在陶瓷模具内凝固后,再将金属铸件取出,这种制造技术也被称为失蜡工艺。

熔模铸造有5550多年的历史,可以追溯到古埃及和中国的远古时代。在工业制造方面,通过该方法制造的零部件包括:牙夹、齿轮、凸轮,棘轮,珠宝,涡轮叶片,机械零配件和其它一些具有复杂几何形状的零部件。

 

二、熔模铸造的工艺过程

1、熔模铸造过程第一步是制造蜡模,这种模的材质也可以是塑料,但通常用蜡,因为蜡很容易熔化还可以重复利用,还有这种模每铸造一次又得重新制作,不论任何数量的铸造零件,都得制作一定数量的蜡模,而制造蜡模的模具可以浇铸或者机械加工而成,这种模具的尺寸精度要求比较高,需仔细计算和推敲,它必须考虑金属铸件和蜡以及蜡模表面陶瓷材料的收缩性,还需经过多次错误并不断尝试才能达到所需的尺寸范围,所以这种模具价格都比较贵。

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2、因为铸造模具属于一次性的,铸造完成后不需要开模机构,所以它可以铸造几何形状非常复杂的部件,一个铸件可以由多个蜡模结合而成,但通常情况下, 将多个蜡模连接起来,通过一次浇铸可以完成多个铸件其中蜡杆作为中央主浇道, 所有蜡模都与主浇道连通,蜡杆的起始端连接主浇口,这种结构被称为树形结构,主浇道好比树干而其连接的多个蜡模好比树的分枝

3、往金属铸造模腔内灌入含有极细粒度的二氧化硅、水和粘接剂的耐火浆料,接着在蜡模与金属模腔之间的蜡模表面会形成陶瓷层,重复灌入浆料后陶瓷层的厚度也会不断增大,在某些情况下,可直接将其放入瓶子内,然后往瓶内灌入陶瓷浆料。

4、当蜡模表面耐火涂层足够厚时,将其置于空气中使它自由干燥而变硬。

5、下一步也是熔模铸造过程中关键的一步:倒置已硬化的陶瓷模具,将其加热至200F-375F90-175℃)的温度,使蜡融化后流出模具,留下的空腔将用来铸造所需的金属铸件。

6、然后将陶瓷模具加热到大约1000°F-2000°F550 - 1100℃),这会进一步强化模具,消除残余的蜡和杂质,驱除模具材料中的水分,在模具未冷却时就往模腔内注入铸件熔液,以便熔液在模腔内具有更好的流动性,从而填充模腔内的每一个细节,一般往已加热的模腔中注入金属熔液会得到精度更高的铸件,因为冷却时模具与铸件最终会同时收缩,从而减少因收缩对尺寸精度的影响。

7、将铸件熔液浇注到模具内后,可以设定铸件凝固过程中的起始时间。

8、制造过程的最后步骤:除去铸造模具的陶瓷层,并将铸造好的部件从树形结构上切割下来。

三、熔模铸造特点

1、可以铸造极其复杂、具有良好表面光洁度的零件;

2、可以制造薄至0.015in0.4毫米)厚度的零件;

3、可以制造高精度的产品,公差可达到0.003in0.076毫米);

4、几乎可以铸造所有的金属零件,但这种方法一般只适用较小的零件,目前

可以制造重达75lbs(约34kg)的产品;

5、该制造过程可以实现自动化;

6、熔模铸造过程复杂,而且价格昂贵。

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