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關注創建者:匿名 創建時間:2021-08-03

失蠟鑄造的實例教程
熔模精密鑄造介紹
熔模精密鑄造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鐘鼎及器皿等制品,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云紋狀圖案,這些圖案用普通鑄造工藝很難制造出來,而用失蠟法鑄造工藝,可以利用石蠟沒有強度、易于雕刻的特點,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,然后再附加澆注系統,涂料、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,要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復雜,尺寸精確以及表面光潔的耐熱合金零件。由于耐熱合金材料難于機械加工,零件形狀復雜,以致不能或難于用其它方法制造,因此,需要尋找一種新的精密的成型工藝,于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。
我國是于上世紀五、六十年代開始將熔模鑄造應用于工業生產。其后這種先進的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制造工業中被廣泛采用,同時也用于工藝美術品的制造。
展開 熔模鑄造用蠟料做模樣時,熔模鑄造又稱"失蠟鑄造"。熔模鑄造通常是指在易熔材料制成模樣,在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型面的鑄型,經高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。由于模樣廣泛采用蠟質材料來制造,故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”。
可用熔模鑄造法生產的合金種類有碳素鋼、合金鋼、耐熱合金、不銹鋼、精密合金、永磁合金、軸承合金、銅合金、鋁合金、鈦合金和球墨鑄鐵等。
熔模鑄造工藝過程
優點:
1.尺寸精度較高。一般可達CT4-6(砂型鑄造為CT10~13,壓鑄為CT5~7);
2.可以提高金屬材料的利用率。熔模鑄造能顯著減少產品的成形表面和配合表面的加工量,節省加工臺時和刃具材料的消耗;
3.能最大限度地提高毛坯與零件之間的相似程度,為零件的結構設計帶來很大方便。鑄造形狀復雜的鑄件熔模鑄造能鑄出形狀十分復雜的鑄件,也能鑄造壁厚為0.5mm、重量小至1g的鑄件,還可以鑄造組合的、整體的鑄件;
4.不受合金材料的限制。
展開 壓鑄(注意壓鑄不是壓力鑄造的簡稱)是一種金屬鑄造工藝,其特點是利用模具腔對融化的金屬施加高壓。模具通常是用強度更高的合金加工而成的,這個過程有些類似注塑成型。
砂模鑄造 就是用砂子制造鑄模。砂模鑄造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模樣),然后在模樣周末填滿砂子,開箱取出模樣以后砂子形成鑄模。
為了在澆鑄金屬之前取出模型,鑄模應做成兩個或更多個部分;在鑄模制作過程中,必須留出向鑄模內澆鑄金屬的孔和排氣孔,合成澆注系統。鑄模澆注金屬液體以后保持適當時間,一直到金屬凝固。取出零件后,鑄模被毀,因此必須為每個鑄造件制作新鑄模。
熔模鑄造 又稱失蠟鑄造,包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟模,然后蠟模上涂以泥漿,這就是泥模。泥模晾干后,在焙燒成陶模。一經焙燒,蠟模全部熔化流失,只剩陶模。一般制泥模時就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了。
模鍛 是在專用模鍛設備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。根據設備不同,模鍛分為錘上模鍛,曲柄壓力機模鍛,平鍛機模鍛,摩擦壓力機模鍛等。輥鍛是材料在一對反向旋轉模具的作用下產生塑性變形得到所需鍛件或鍛坯的塑性成形工藝。它是成形軋制(縱軋)的一種特殊形式。
鍛造 是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力,使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法,鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。
通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷,優化微觀組織結構,同時由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。相關機械中負載高、工作條件嚴峻的重要零件,除形狀較簡單的可用軋制的板材、型材或焊接件外,多采用鍛件。
展開 在這個過程中,使用 3D 打印創建了一個失蠟鑄造模具,并且該組件的結構經過優化并受到自然形狀的啟發,完全符合 3D 打印的要求。仿真和優化運行已經結束,并且可以進一步節省約 11%的重量,同時將耐久性和剛度保持在與鑄造部件相同的水平。最終成本計算仍在進行中,并且將成為 Amazone 決定是否將此流程用于批量生產的關鍵因素之一。
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在這個過程中,使用3D打印創建了一個失蠟鑄造模具,并且該組件的結構經過優化并受到自然形狀的啟發,完全符合3D打印的要求。仿真和優化運行已經結束,并且可以進一步節省約11%的重量,同時將耐久性和剛度保持在與鑄造部件相同的水平。最終成本計算仍在進行中,并且將成為Amazone決定是否將此流程用于批量生產的關鍵因素之一。在Altair Inspire中精煉優化的幾何形狀與焊接結構相比,鑄造結構實現了更輕的重量和更平滑的結構過渡,從而減少了剛度變化。
來源:3D科學谷

失蠟鑄造的最新內容
Q在上一篇專欄所提,MIM技術剛剛度過50周歲,MIM在1972開始至今對小型金屬零件加工產業引起非常大的波瀾,包含(金屬加工約略分為五個世代,第二代的鍛造法和第四代的機加工法不列入本次討論):
第一代工藝:精密鑄造(Investment Casting)──又稱為失蠟或脫蠟鑄造(Lost Wax Casting),可加工材料包含鋁、鐵系與不銹鋼、鎳、鈷、銅等金屬或合金;壓力鑄造(Die
工藝可以把品牌的標牌以及皮具金屬配件順利制造出來,且能滿足以下條件:
立體化特征,如塑料件的設計,過去以鍛造或其他工藝難以表現得更精細紋路與圖案細節,均能實現;
可采不銹鋼材質,基底防銹能力強、韌性足,經久耐用且結構可精巧設計,又能有足夠的材料強度,非常適合用于受力的扣具配件;
可以注射成型大量制造,長期使用的模具降低制造成本,并減少許多后制加工的步驟;
取代原來以傳統鍛造、失蠟
用于制造原型模具的失蠟鑄造也很昂貴和費時。即使使用數控機床制作原型,成本也將達到1000美元或更多(10萬至20萬日元) ,并需要兩周時間來生成模型數據。ACR的工程師們發現,他們可以通過安裝金屬3D打印機來更準確地表示幾何形狀。增加更多的機器將使他們能夠大量生產。
用于制造原型模具的失蠟鑄造也很昂貴和費時。即使使用數控機床制作原型,成本也將達到1000美元或更多(10萬至20萬日元) ,并需要兩周時間來生成模型數據。ACR的工程師們發現,他們可以通過安裝金屬3D打印機來更準確地表示幾何形狀。增加更多的機器將使他們能夠大量生產。盡管他們需要進行噴丸處理以使粗糙的表面變得光滑,但他們還是設法為現在的情況制定了計劃。
用于制造原型模具的失蠟鑄造也很昂貴和費時。即使使用數控機床制作原型,成本也將達到1000美元或更多(10萬至20萬日元) ,并需要兩周時間來生成模型數據。ACR的工程師們發現,他們可以通過安裝金屬3D打印機來更準確地表示幾何形狀。增加更多的機器將使他們能夠大量生產。
渦輪噴氣式發動機需要中空的渦輪葉片,只有高質量的陶瓷芯是失蠟法鑄造的最好內芯材料,它能夠在澆鑄金屬時依然能夠保持穩定,在鑄件冷卻后有能通過化學工藝輕易溶解,在葉片中留下所需要的空氣通道。
這是等待進行加工的瓷土模型,在外部包裹蜂蠟進行失蠟法鑄造,才能得到渦輪葉片。瓷土模型可以制作成橫截面非常小,而且在加工過程中變形小。
熔模鑄造
用蠟料做模樣時,熔模鑄造又稱"失蠟鑄造"。熔模鑄造通常是指在易熔材料制成模樣,在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼,再將模樣熔化排出型殼,從而獲得無分型面的鑄型,經高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方案。由于模樣廣泛采用蠟質材料來制造,故常將熔模鑄造稱為“失蠟鑄造”。
常稱為“失蠟鑄造”。
工藝流程:
熔模鑄造工藝流程
優點:
1、尺寸精度和幾何精度高;
2、表面粗糙度高;
3、能夠鑄造外型復雜的鑄件,且鑄造的合金不受限制。
常稱為“失蠟鑄造”。
工藝流程:
熔模鑄造工藝流程
優點:
1、尺寸精度和幾何精度高;
2、表面粗糙度高;
3、能夠鑄造外型復雜的鑄件,且鑄造的合金不受限制。
缺點:工序繁雜,費用較高
應用:適用于生產形狀復雜、精度要求高、或很難進行其它加工的小型零件,如渦輪發動機的葉片等。
常稱為“失蠟鑄造”。
工藝流程:
熔模鑄造工藝流程
優點:
1、尺寸精度和幾何精度高;
2、表面粗糙度高;
3、能夠鑄造外型復雜的鑄件,且鑄造的合金不受限制。