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鴻雁為你講解精密鑄件的鑄造技術

  我國是於上世紀五、六十年代開始將熔模鑄造應用於工業生產。其後這種先進的精密鑄造工藝得到巨大的發展,相繼在航空、汽車、機床、船舶、內燃機、氣輪機、電訊儀  器、武器、醫療器械以及刀具等製造工業中被廣泛采用,同時也用於工藝美術品的製造  。所謂熔模鑄造工藝,簡單說就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)製成可熔性模型(簡  稱熔模或模型),在其上塗覆若幹層特製的耐火塗料,經過幹燥和硬化形成一個整體型  殼後,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然後把型殼置於砂箱中,在其四周填充幹砂  造型,最後將鑄型放入焙燒爐中經過高溫焙燒(如采用高強度型殼時,可不必造型而將  脫模後的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經焙燒後,於其中澆注熔融金屬而得到鑄件。
  精密鑄件是相對於傳統的鑄造工藝而言的一種鑄造方法。它能獲得相對準確地形 狀和較高的鑄造精度。較普遍的做法是:首先做出所需毛坯(可留餘量非常小或者不留 餘量)的電極,然後用電極腐蝕模具體,形成空腔。再用澆鑄的方法鑄蠟,獲得原始的 蠟模。在蠟模上一層層刷上耐高溫的液體砂料。待獲得足夠的厚度之後晾幹,再加溫,  使內部的蠟模溶化掉,獲得與所需毛坯一致的型腔。再在型腔裏澆鑄鐵水,固化之後將 外殼剝掉,就能獲得精密製造的成品。
  失蠟法鑄造現稱熔模精密鑄件,是一種少切削或無切削的鑄造工藝,是鑄造行業 中的一項優異的工藝技術,其應用非常廣泛。它不僅適用於各種類型、各種合金的鑄造  ,而且生產出的鑄件尺寸精度、表麵質量比其它鑄造方法要高,甚至其它鑄造方法難於 鑄得的複雜、耐高溫、不易於加工的鑄件,均可采用熔模精密鑄件鑄得。
  熔模精密鑄件是在古代蠟模鑄造的基礎上發展起來的。作為文明古國,中國是使 用這一技術較早的國家之一,遠在公元前數百年,我國古代勞動人民就創造了這種失蠟 鑄造技術,用來鑄造帶有各種精細花紋和文字的鍾鼎及器皿等製品,如春秋時的曾侯乙 墓尊盤等。曾侯乙墓尊盤底座為多條相互纏繞的龍,它們首尾相連,上下交錯,形成中 間鏤空的多層雲紋狀圖案,這些圖案用普通鑄造工藝很難製造出來,而用失蠟法鑄造工 藝,可以利用石蠟沒有強度、易於雕刻的特點,用普通工具就可以雕刻出與所要得到的 曾侯乙墓尊盤一樣的石蠟材質的工藝品,然後再附加澆注係統,塗料、脫蠟、澆注,就 可以得到精美的曾侯乙墓尊盤。
  現代熔模鑄造方法在工業生產中得到實際應用是在二十世紀四十年代。當時航空噴 氣發動機的發展,要求製造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀複雜,尺寸精確以及表麵光潔的 耐熱合金零件。由於耐熱合金材料難於機械加工,零件形狀複雜,以致不能或難於用  其它方法製造,因此,需要尋找一種新的精密的成型工藝,於是借鑒古代流傳下來的失 蠟鑄造,經過對材料和工藝的改進,現代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎上獲得重要的 發展。所以,航空工業的發展推動了熔模鑄造的應用,而熔模鑄造的不斷改進和完善,  也為航空工業進一步提高性能創造了有利的條件。
  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(采用中、  高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多)。壓製熔模時,采用型腔表麵光潔度高的壓型  ,因此,熔模的表麵光潔度也比較高。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麵光潔度高。所 以,熔模鑄件的表麵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麵光潔度,所以可減少機械加工工 作,隻是在零件上要求較高的部位留少許加工餘量即可,甚至某些鑄件隻留打磨、拋光 餘量,不必機械加工即可使用。由此可見,采用熔模鑄造方法可大量節省機床設備和加  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。

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