【精选】熔模铸造的历史、工艺以及应用.ppt

熔模铸造作为文明古国中国是使用这一技术较早的国家之一远在公元前数百年我国古代劳动人民就创造了这种失蜡精密铸造技术用来精密铸造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品如春秋时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙它们首尾相连上下交错形成中间镂空的多层云纹状图案这些图案用普通精密铸造工艺很难制造出来而用失蜡法精密铸造工艺可以利用石蜡没有强度、易于雕刻的特点用普通工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品然后再附加浇注系统涂料、脱蜡、浇注就可以得到精美的曾侯乙墓尊盘。我国的失蜡法至迟起源于春秋时期。河南淅川下寺2号楚墓出土的春秋时代的铜禁是迄今所知的最早的失蜡法铸件。此铜禁四边及侧面均饰透雕云纹四周有十二个立雕伏兽体下共有十个立雕状的兽足。透雕纹饰繁复多变外形华丽而庄重反映出春秋中期我国的失蜡法已经比较成熟。除了艺术品、兵器和器皿建筑物的部件制作也会使用失蜡法。失蜡法在我国古代已经得到了相当广泛的应用。战国、秦汉以后失蜡法更为流行尤其是隋唐至明、清期间铸造青铜器采用的多是失蜡法。失蜡铸造技术原理起源于焚失法焚失法最早见于商代中晚期这种技术在无范线失蜡法出现之后逐渐消亡。失蜡法主要应用于青铜等金属器物的铸造。做法是用蜂蜡做成铸件的模型再用别的耐火材料填充泥芯和敷成外范。加热烘烤后蜡模全部熔化流失使整个铸件模型变成空壳。再往内浇灌溶液便铸成器物。以失蜡法铸造的器物可以玲珑剔透有镂空的效果。熔模铸造的发展航空工业的发展推动了熔模精密铸造的应用而熔模精密铸造的不断改进和完善也为航空工业进一步提高性能创造了有利的条件。我国是于上世纪五、六十年代开始将熔模精密铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密铸造工艺得到巨大的发展相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用同时也用于工艺美术品的制造。一、什么是熔模铸造？二、工艺流程三、熔模铸造的特点四、熔模铸件工艺设计1）易于从压型中取模2）易于抽芯3）减少不通孔1.2铸件结构要素1）最小壁厚由于熔模铸造的型壳内表面光洁并且一般为热型壳浇注因此熔模铸件壁厚允许设计得较薄最小壁厚与合金种类及铸件轮廓尺寸有关。3）铸造斜度为了便于取模抽芯在拔模面应设有铸造斜度铸造斜度的取值如下。4）加工余量5）最小铸出孔五、易熔模铸造1.模料3）收缩率模料热胀冷缩小才能提高熔模尺寸精度也才能减少脱腊时因模料膨胀引起的型壳胀裂现象。因此模料的线收缩率是模料重要的性能指标之一一般应小于1%。优质模料线收缩率仅为0.3%~0.5%。6）粘度和流动性为便于脱模和模料回收模料粘度不能太大在90℃附近的粘度应为3×10-3~3×10-2Pa.S。为得到清晰的熔模模料应具有良好的流动性。石蜡属烃蜡。为饱和固体碳氢化合物的混合物分子式通式为CnH2n+2.n为17—36。n越大石蜡熔点越高硬度越高热稳定性越好收缩也越小按熔点石蜡可分为56586062646670等牌号。熔模铸造多使用58~64石蜡。2）树脂基模料树脂基模料的基体组成是树脂与蜡基模料相比具有强度和热稳定性高收缩小的优点可用于生产高精度铸件。用于涡轮叶片等航空件及高精度机械零件生产。3.制模工艺3.2制模工艺参数将已配制好的蜡膏在压力下注入压型冷凝后从压型中取出熔模。影响着熔模质量的工艺参数有压射蜡温、压型温度、压射压力、保压时间和起模时间。2）压射压力适当提高模料的压射压力有利于减小熔模收缩率提高熔模尺寸精度。六、型壳制造型壳的组成与耐火制品和陶瓷有相似之处但型壳焙烧温度不高、保温时间不长浇注温度虽高、作用时间很短所以型壳的烧结程度达不到陶瓷和耐火制品。型壳强度2.制壳用耐火材料3）锆砂（锆英石）锆砂又称硅酸锆或锆英石。分子式为ZrO2·SiO2（或Zr-SiO2）理论组成（质量分数）为67.23%ZrO2、32.77%SiO2热膨胀性小蓄热能力大耐火度高。作为面层材料具有细化晶粒的作用故常用做表面层涂料及撒砂材料多用于不锈钢精铸件的生产。3.制壳用黏结剂4.硅溶胶型壳的制备4.2各工序目的及注意事项3）干燥型壳干燥是制壳工艺的又一关键工序。随着型壳的干燥硅溶胶含量提高胶体颗粒碰撞几率增加溶胶便胶凝而形成冻胶、凝胶牢固地将耐火材料颗粒黏结起来同时耐火材料颗粒彼此接近这就使得型壳获得了强度。七、熔模铸造工艺举例第一步、浇注系统设计第二步、压型制造第三步、配制磨料第四步、制造模样模样第五步、组装模组第六步、制造型壳第七步、脱蜡第八步、焙烧浇铸杨进董才智吴家玉鲍亚光