熔模精密铸造

熔模精密铸造工艺是指用蜡做成模型,在其外表裹一层粘土等耐火材料,加热使蜡熔化流出,从而得到由耐火材料形成的空壳,再将金属熔化后灌入空壳,待金属冷却后将耐火材料敲碎得到金属模件,这种加工金属的工艺就叫精密铸造,也称为熔模铸造或失蜡铸造。
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  现代熔模精密铸造是在古代蜡模精密铸造的基础上发展起来的。二战时期,驻云南保山的盟军技术专家见到当地人用这种方法制造工艺品深受启发,将其改进并用到机械构件的生产上,从此该种技术在世界各地迅速得到发展。现代熔模精密铸造方法在工业生产中得到实际应用是在20世纪40年代。当时航空喷气发动机的发展,要求制造像叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸精确以及表面光洁的耐热合金零件。由于耐热合金材料难于机械加工,零件形状复杂,以致不能或难于用其它方法制造,因此需要寻找一种新的精密的成型工艺,于是借鉴古代流传下来的失蜡精密铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模精密铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。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。 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。 近十年来,熔模精密铸造一直以较高的速度向前发展着。世界各主要工业国平均以7%~12%的速度递增,特殊用途的铸件将以30%的惊人速度递增,从而推动了熔模精密铸造蜡开发技术的发展。

  精密铸造蜡是在熔模精密铸造中制造零件铸模的专用材料,是决定铸件质量的重要因素之一。熔模铸造用蜡品种主要有低温模料、中温模料和高温模料,目前主要使用的模料是低温模料和中温模料。我国进口的模料也主要是中温模料。

  美国熔模铸造技术水平较高,得益于三大支柱,即先进的技术、优质的原材料和严格认真的操作。如美国熔模铸造厂每次使用的模料均是模料厂生产的新模料。熔模铸造厂不对使用过的模料回收处理,回收的模料送到模料专业生产厂统一处理。由于模料厂出厂的模料质量较高且均一,保障了熔模铸造厂蜡模的尺寸精度和表面质量,蜡的灰分和杂质也得到了控制。国外通常有专业公司,汇集相关技术专业生产熔模铸造模料。所生产的模料具有稳定性好、收缩率低、表面光洁、强度高、成型性好并针对不同的零件生产不同性能的模料。国外所生产的模料种类有加填料模料和非加填料模料,并细分为模型用蜡、修补蜡、可乳化蜡、浇口用蜡、嵌封用蜡的粘结蜡等。

  近几年来,我国许多单位研制成功了许多系列模料且产品质量较高。我国北京正大德技术开发中心研制生产了WMⅡ系列模料。该系列模料品种多,可提供用于不同制壳材料、不同脱蜡温度、不同尺寸形状的模料,可用于替代进口产品。上海市金山模料厂生产WM系列模料,十余个品种,年产量约200吨。沈阳铸造研究所研制生产F-01等中温模料和填料模料。另外,沈阳风动工具厂、北京油泵油嘴厂、太原晋西机械厂和成都化工所也生产质量较高的蜡基中温模料。

  国外熔模铸造用蜡的生产品种主要有美国生产的CL-162系列和Master系列模料、英国Dussek Campbell公司生产的Castylene系列模料、日本生产的K系列模料(如K512)和前苏联生产的P-3模料等。

  模料性能的优劣是由其配方决定的,因此各生产厂非常重视模料配方的研究。

 

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