熔模鑄造又稱精密鑄造或失蠟鑄造,它是用易熔材料(蠟料及塑料等)制成精確的可熔性模型,在模型上涂以若干層耐火涂料,經過干燥、硬化成整體型殼,然后加熱型殼熔失模型,再經高溫焙燒而成為耐火型殼,將液體金屬澆入型殼中,待冷卻后即成鑄件。
模料-壓蠟模-組模-修模-涂掛-撒砂-脫模-焙燒-澆注-冷卻-落砂-清理。
鑄件尺寸精度較高和表面粗糙度較低,可以澆注形狀復雜的鑄件,一般精度可達5~7級,粗糙度達兩Ra25-6.3μm;
可以鑄造薄壁鑄件以及重量很小的鑄件,熔模鑄件的最小壁厚可達0.5mm,重量可以小到幾克;
可以鑄造花紋精細的圖案、文字、帶有細槽和彎曲細孔的鑄件;
熔模鑄件的外形和內腔形狀幾乎不受限制,可以制造出用砂型鑄造、鍛壓、切削加工等方法難以制造的形狀復雜的零件,而且可以使有些組合件、焊接件在稍進行結構改進后直接鑄造成整體零件,從而減輕零件重量、降低生產成本;
鑄造合金的類型幾乎沒有限制,常用來鑄造合金鋼件、碳鋼件和耐熱合金鑄件;
這種鑄造方法的缺點就是工藝復雜,生產周期長,不適用于生產輪廓尺寸很大的鑄件。
按照模料的規定成分和配比,將各種原料熔融成液態,混合并攪拌均勻,濾去雜質澆制成糊狀模料,即可以壓制熔模。壓制熔模普遍采用壓制成型的辦法。該方法允許使用液態、半液態以及固態、半固態模料。液態和半液態模料在低的壓力下壓制成型,稱為壓注成型;半固態或固態模料在高的壓力下壓制成型,稱為擠壓成型。無論是壓注成型還是擠壓成型,都必須考慮充填和凝固時的優缺點。
制殼包括涂掛和撒砂兩道工序。涂掛涂料之前,熔模需經脫油脂處理。涂掛時要采用浸涂法。涂掛操作時應保持熔模表面均勻地涂掛上涂料,避免空白和局布堆積;焊合處、圓角、棱角和凹槽等應用毛筆或特制工具涂刷均勻,避免氣泡;涂掛每層加固層涂料前應清理前一層上的浮砂;涂掛過程中要定時攪拌涂料,掌握和調整涂料的粘度。
涂掛后進行撒砂。最常用的撒砂方法是流態化撒砂和雨淋式撒砂。通常熔模自涂料槽中取出后,待其上剩余的涂料流動均勻而不再連續下滴時,表示涂料流動終止,凝凍開始,即可撒砂。過早撒砂易造成涂料堆積;過遲撒砂造成砂粒粘附不上或粘附不牢。撒砂時熔模要不斷回轉和上下倒置。撒砂的目的是用砂粒固定涂料層;增加型殼厚度,獲得必要的強度;提高型殼的透氣性和退讓性;防止型殼硬化時產生裂紋。撒砂的粒度按涂料層次選擇,并與涂料的粘度相適應。面層涂料的粘度小,砂粒度要細,才能獲得表面光潔的型腔,一般面層撒砂粒度可選擇組別為30或21的砂;加固層撒砂采用較粗的砂粒,最好逐層加粗。制殼時,每涂掛和撒砂一層后,必須進行充分的干燥和硬化。
熔模鑄件的缺陷分為表面和內部缺陷以及尺寸和粗糙度超差。
表面和內部缺陷指欠鑄、冷隔、縮松、氣孔、夾渣、熱裂、冷裂等;尺寸和粗糙度超差主要包括鑄件的拉長和變形。
產生表面和內部缺陷主要與合金液的澆注溫度,型殼的焙燒溫度與制備工藝,澆注系統與鑄件結構的設計等因素有關。
鑄件尺寸和粗糙度超差的主要原因是壓型的設計與使用磨損,鑄件結構、型殼的焙燒及其強度,鑄件的清理等因素有關。
例如,熔模鑄件出現欠鑄時,其原因可能是澆注溫度和型殼溫度低使金屬液降低了流動性,鑄件壁太薄、澆注系統設計不合理、型殼焙燒不充分或透氣性差、澆注速度過慢、澆注時不足,這時應根據鑄件的具體結構和涉及到的相關工藝,有針對性地解決問題,消除缺陷。
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