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熔模精密鑄造 一門古老工藝的復(fù)興

  失蠟法鑄造現(xiàn)稱熔模精密鑄造赁濒,是一種少切削或無切削的鑄造工藝为鳄,是鑄造行業(yè)中的一項(xiàng)優(yōu)異的工藝技術(shù)局嘁,其應(yīng)用非常廣泛溉箕。它不僅適用于各種類型、各種合金的鑄造悦昵,而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度肴茄、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高,甚至其它鑄造方法難于鑄得的復(fù)雜但指、耐高溫寡痰、不易于加工的鑄件,均可采用熔模精密鑄造鑄得棋凳。

  熔模精密鑄造是在古代蠟?zāi)hT造的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的拦坠。作為文明古國,中國是使用這一技術(shù)較早的國家之一朵椿,遠(yuǎn)在公元前數(shù)百年佳跃,我國古代勞動人民就創(chuàng)造了這種失蠟鑄造技術(shù),用來鑄造帶有各種精細(xì)花紋和文字的鐘鼎及器皿等制品俭宁,如春秋時的曾侯乙墓尊盤等啦别。曾侯乙墓尊盤底座為多條相互纏繞的龍,它們首尾相連贷营,上下交錯怯录,形成中間鏤空的多層云紋狀圖案尿欲,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牡呀,可以利用石蠟沒有強(qiáng)度溜舷、易于雕刻的特點(diǎn),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(zhì)的工藝品轧黑,然后再附加澆注系統(tǒng)开摄,涂料、脫蠟极金、澆注,就可以得到精美的曾侯乙墓尊盤潮峦。

  現(xiàn)代熔模鑄造方法在工業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用是在二十世紀(jì)四十年代囱皿。當(dāng)時航空噴氣發(fā)動機(jī)的發(fā)展,要求制造象葉片忱嘹、葉輪嘱腥、噴嘴等形狀復(fù)雜,尺寸精確以及表面光潔的耐熱合金零件拘悦。由于耐熱合金材料難于機(jī)械加工齿兔,零件形狀復(fù)雜,以致不能或難于用其它方法制造础米,因此分苇,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屁桑,經(jīng)過對材料和工藝的改進(jìn)医寿,現(xiàn)代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎(chǔ)上獲得重要的發(fā)展。所以蘑斧,航空工業(yè)的發(fā)展推動了熔模鑄造的應(yīng)用靖秩,而熔模鑄造的不斷改進(jìn)和完善,也為航空工業(yè)進(jìn)一步提高性能創(chuàng)造了有利的條件堡喳。

  我國是于上世紀(jì)五件父、六十年代開始將熔模鑄造應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其后這種先進(jìn)的鑄造工藝得到巨大的發(fā)展祸播,相繼在航空夹它、汽車機(jī)床遭唠、船舶兆距、內(nèi)燃機(jī)、氣輪機(jī)姆巨、電訊儀器乏尿、武器姐蝠、醫(yī)療器械以及刀具等制造工業(yè)中被廣泛采用,同時也用于工藝美術(shù)品的制造迂擅。

  所謂熔模鑄造工藝幕柬,簡單說就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)制成可熔性模型(簡稱熔模或模型)症丁,在其上涂覆若干層特制的耐火涂料拆内,經(jīng)過干燥和硬化形成一個整體型殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型宠默,然后把型殼置于砂箱中麸恍,在其四周填充干砂造型,最后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過高溫焙燒(如采用高強(qiáng)度型殼時搀矫,可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒)抹沪,鑄型或型殼經(jīng)焙燒后,于其中澆注熔融金屬而得到鑄件瓤球。

  熔模鑄件尺寸精度較高融欧,一般可達(dá)CT4-6(砂型鑄造為CT10~13,壓鑄為CT5~7),當(dāng)然由于熔模鑄造的工藝過程復(fù)雜卦羡,影響鑄件尺寸精度的因素較多噪馏,例如模料的收縮、熔模的變形绿饵、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化欠肾、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拟赊,但其一致性仍需提高(采用中刷航、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多)。

  壓制熔模時驱糜,采用型腔表面光潔度高的壓型启尚,因此,熔模的表面光潔度也比較高喧弦。此外纤秃,型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成,與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高吕迁。所以蝎杯,熔模鑄件的表面光潔度比一般鑄造件的高,一般可達(dá)Ra.1.6~3.2μm肿圾。

  熔模鑄造最大的優(yōu)點(diǎn)就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度戒甜,所以可減少機(jī)械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,甚至某些鑄件只留打磨润申、拋光余量销贝,不必機(jī)械加工即可使用。由此可見呻纹,采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機(jī)床設(shè)備和加工工時堆生,大幅度節(jié)約金屬原材料。

  熔模鑄造方法的另一優(yōu)點(diǎn)是雷酪,它可以鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件淑仆,特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動機(jī)的葉片哥力,其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔蔗怠,用機(jī)械加工工藝幾乎無法形成。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)吩跋,保證了鑄件的一致性寞射,而且避免了機(jī)械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。


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