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鴻雁為你講解精密鑄件的鑄造技術(shù)

  我國是于上世紀五、六十年代開(kāi)始將熔模鑄造應用于工業(yè)生產(chǎn)。其后這種先進(jìn)的精密鑄造工藝得到巨大的發(fā)展,相繼在航空、汽車(chē)、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(yè)中被廣泛采用,同時(shí)也用于工藝美術(shù)品的制造  。所謂熔模鑄造工藝,簡(jiǎn)單說(shuō)就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)制成可熔性模型(簡(jiǎn)  稱(chēng)熔?;蚰P停?,在其上涂覆若干層特制的耐火涂料,經(jīng)過(guò)干燥和硬化形成一個(gè)整體型  殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然后把型殼置于砂箱中,在其四周填充干砂  造型,最后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過(guò)高溫焙燒(如采用高強度型殼時(shí),可不必造型而將  脫模后的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經(jīng)焙燒后,于其中澆注熔融金屬而得到鑄件。
  精密鑄件是相對于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(可留余量非常小或者不留 余量)的電極,然后用電極腐蝕模具體,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后晾干,再加溫,  使內部的蠟模溶化掉,獲得與所需毛坯一致的型腔。再在型腔里澆鑄鐵水,固化之后將 外殼剝掉,就能獲得精密制造的成品。
  失蠟法鑄造現稱(chēng)熔模精密鑄件,是一種少切削或無(wú)切削的鑄造工藝,是鑄造行業(yè) 中的一項優(yōu)異的工藝技術(shù),其應用非常廣泛。它不僅適用于各種類(lèi)型、各種合金的鑄造  ,而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其它鑄造方法要高,甚至其它鑄造方法難于 鑄得的復雜、耐高溫、不易于加工的鑄件,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(fā)展起來(lái)的。作為文明古國,中國是使 用這一技術(shù)較早的國家之一,遠在公元前數百年,我國古代勞動(dòng)人民就創(chuàng )造了這種失蠟 鑄造技術(shù),用來(lái)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(shí)的曾侯乙 墓尊盤(pán)等。曾侯乙墓尊盤(pán)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(lái),而用失蠟法鑄造工 藝,可以利用石蠟沒(méi)有強度、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(pán)一樣的石蠟材質(zhì)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(pán)。
  現代熔模鑄造方法在工業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應用是在二十世紀四十年代。當時(shí)航空噴 氣發(fā)動(dòng)機的發(fā)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(lái)的失 蠟鑄造,經(jīng)過(guò)對材料和工藝的改進(jìn),現代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎上獲得重要的 發(fā)展。所以,航空工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了熔模鑄造的應用,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。
  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),  當然由于熔模鑄造的工藝過(guò)程復雜,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(guò)程中的線(xiàn)量變化、合金的收縮率以及在凝固過(guò)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)。壓制熔模時(shí),采用型腔表面光潔度高的壓型  ,因此,熔模的表面光潔度也比較高。此外,型殼由耐高溫的特殊粘結劑和耐火材料配  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表面光潔度高。所 以,熔模鑄件的表面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(yōu)點(diǎn)就是由于熔模鑄件有著(zhù)很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機械加工工 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、拋光 余量,不必機械加工即可使用。由此可見(jiàn),采用熔模鑄造方法可大量節省機床設備和加  工工時(shí),大幅度節約金屬原材料。熔模鑄造方法的另一優(yōu)點(diǎn)是,它可以鑄造各種合金的 復雜的鑄件,特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動(dòng)機的葉片,其流線(xiàn)型外廓與冷 卻用內腔,用機械加工工藝幾乎無(wú)法形成。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)  ,保證了鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。

文章由鴻雁精密鑄造整理發(fā)布:http://www.tianjianxumu.com/article/jmzjdzzjs.html

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