铸造工程-特种铸造
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第7章 特种铸造
7.1 特种铸造的特点 7.2 熔模精密铸造 7.3 消失模铸造 7.4 金属型铸造 7.5 压力铸造 7.6 低压铸造 7.7 其他特种铸造方法
第7章 特种铸造
除了砂型铸造以外的所有铸造方法统称为特种铸造(Speci al Casting Process)方法。常用的特种铸造方法有熔模精 密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模 铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、 真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半固态 铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。特种铸 造方法已得到日益广泛的应用，其中有些方法，如近 终成形铸造（Net Shape Casting），近年来发展的速度 极快。
高岭石在加热过程中有一系列物理化学变化：脱水、分 解、化合、重结晶、晶体长大等过程，最后生成莫来 石相。这一系列物理化学反应使高岭石体积发生收缩 ，一般在2%~8%之间波动。因为高岭石生料所制型壳 在焙烧和浇注过程中会发生以上物理和化学反应，使 型壳体积不断发生变化，造成型壳开裂，强度大幅度 下降，无法生产出高精度的铸件来，因此，一般不使 用它作为型壳。
4）锆砂
锆砂又称硅酸锆，是天然存在的矿物材料，其分子式为Z rO2·SiO2或ZrSiO4。主要是酸性火成岩风化后，其母岩 中锆英石随石英、铝矾土、独居石、钛铁矿、金红石 、石榴石等冲至河床或海岸上形成的沉积矿床。由于 锆砂是一种未经深度加工的天然矿产材料，所以其化 学成分和纯度首先取决于矿源和选矿处理。
（3）高岭石类熟料
高岭石类熟料是将高岭石生料经高温煅烧，完成上述物 理化学反应，再经破碎而成的。其主要相组织为莫来 石和玻璃相或有少量的方石英。相组织与原材料中的A l2O3含量、锻烧工艺等有关。
高岭石熟料是一种性能良好、适用于熔模铸造型壳背层 的耐火材料，在国内外应用广泛。高岭石熟料耐火度 不小于1750℃，呈弱酸性，密度2.4~2.6g/cm3，热膨胀 系数5×10-6℃-1。
熔融石英在熔点以下是处于介稳定状态，从热力学角 度看是不稳定的。在高温下会逐渐转变为α方石英，称 析晶。
3）电熔刚玉
熔模铸造用电熔刚玉为α-Al2O3，即白刚玉。它是用工业 氧化铝在电弧炉内经高温熔融，冷却结晶成锭块，再 经破碎、筛选、加工筛选而得。α-Al2O3属于三方晶系, 是氧化铝的多种变体中最稳定的一种。
的方便，模料熔化温度常在50~80℃，凝固温度区间以 5~10℃为宜。 （2）耐热性 耐热性是指温度升高时模料抗软化变形的 能力，要求35℃下模料的热变形量ΔH35-2≤2mm。 （3）收缩率 模料热胀冷缩小，可以提高熔模的尺寸精 度，也可减少脱蜡时胀裂型壳的可能性。线收缩是模 料最重要的性能指标之一，一般应小于1.0%，优质模 料线收缩率为0.3%~0.5%。
3）树脂基模料
松香是一种天然树脂，是从松脂中分离松节油后剩余的 产物。其基本成分是多种同分异构树脂酸的混合物， 松香酸约占90%左右。松香酸属脂环族化合物C18H29C OOH，分子大且不规侧，分子间作用力强，因此，松 香熔点高、强度高、粘度大、流动性差、收缩小。同 时，松香酸含量越高，其酸度越大。
2）熔模组装
根据工艺设计的要求，将经整修检验合格的铸件和浇冒 口系统的熔模组合成整体模组，称为熔模组装。
浇冒口系统应保证铸件成形，并在铸件收缩时不产生缩 孔、缩松，避免产生气孔、冷隔和浇不足，避免铸件 产生热裂、减少应力和变形，制壳时方便挂浆、撒砂 、风干，保证模组有一定的强度而不易损坏，提高工 艺出品率等。因此，浇冒口系统应认真进行设计。常 用的浇冒口系统有：直浇道—内浇道式、直浇道—横 浇道—内浇道式、冒口顶注式和组合式。
电熔刚玉熔点高（2050℃），密度大（3.99~4.02g/cm3） ，结构致密，导热性好，膨胀系数小（8.6×10-6℃-1） 且均匀；属于两性氧化物，在高温下常呈弱碱性或中 性，有良好的化学稳定性；抗酸碱能力强，在氧化剂 、还原剂或各种金属液的作用下不发生变化，铝、锰 、铁、锡、硅、钴、镍等都不与其发生反应。因此， 电熔刚玉是优质的熔模铸造用耐火材料。
5）铝—硅系耐火材料
铝—硅系制壳耐火材料是以氧化铝和二氧化硅为基本化 学组成的铝硅酸盐，在自然界蕴藏量很大。该类耐火 材料的耐火度高，线膨胀系数比较小，热震稳定性和 高温下化学稳定性都比较好，易获得，价格便宜，已 成为国内外广泛采用的重要制壳材料。
（1）Al2O3—SiO2二元相图 铝—硅系耐火材料的理论相组成和温度间的关系见Al2O3
7.1.2特种铸造的优点
1）铸件尺寸精确，表面粗糙值低，更接近零件最后尺寸， 从而实现少切削或无切削加工。
2）铸件内部质量好，力学性能高，铸件壁厚可以减小。 3）减低金属消耗和铸件废品率。 4）简化铸造工序(除熔模铸造外)，便于实现生产过程的
机械化、自动化。 5）改善劳动条件，提高生产率。
7.2熔模精密铸造
影响熔模质量的主要工艺参数有：压蜡温度、压射压力 、充型速度、压型温度和保压时间。压蜡温度对熔模 尺寸影响明显（图7.3），蜡基模料和树脂基模料均是 如此，两者相比，对蜡基模料影响更为严重。压射压 力和保压时间对熔模尺寸也有影响，随压力和保压时 间增加，熔模的线收缩率减小。充型速度、压型温度 等对熔模尺寸也有影响。因此，为得到质量好而稳定 的熔模，必须严格控制压射工艺的各种工艺参数。
但熔模铸造工艺流程繁 琐，生产周期长（图7. 2），铸件尺寸不能太 大，铸件冷却速度较 慢等也使该工艺有一 定局限性。
7.2.2 熔模的制造
优质熔模是获得优质铸件的前提，而制模材料（简称模 料）、压型及制模工艺则直接影响铸模的质量。
1.模料 1）对模料的基本要求 （1）熔化温度和凝固温度区间 兼顾耐热性和工艺操作
1.制壳耐火材料
耐火材料是组成型壳的基本材料，按用途可大致分为 面层用耐火材料、加固层用耐火材料和陶瓷型芯用耐 火材料等三种类型。熔模铸造制壳耐火材料应有足够 的耐火度、小而均匀的热膨胀系数、好的热化学稳定 性、合适的粒度、价廉而无毒等。
1）硅砂
硅砂是SiO2在自然界存在的一种形态，有天然和人造的两 种。熔模铸造通常采用的是人造硅砂（粉），SiO2质 量分数≥96%，做铸钢件时SiO2质量分数≥98%。
5）水溶性模料
可以在水或酸中溶解的模料称水溶性模料。如尿素—聚 合物水溶性模料，可在较低温度下压注成形，适于大 批量制模。又如以水溶性高聚物聚乙二醇为基的模料 ，也可在较低温度下压注成形，但聚乙二醇价格较贵 ，一般只用来做型芯，俗称“羰芯”。这类材料收缩 小，刚度大，而热稳定性好，脱蜡时胀裂型壳的可能 性小。但它们都有潮解的趋向，制好的模样和型芯必 须保持在干燥的环境中。此外，制壳应选用硅酸乙酯 类醇基涂料，而不宜用硅溶胶等水基涂料。
锆砂属四方晶系，密度变动范围较大，在4.5~4.9g/cm3之 间，莫氏硬度7~8、导热系数较大，热膨胀系数较小（ 4.6×10-6℃-1），高纯度时其热化学稳定性较好，是一 种优质制壳耐火材料。熔模铸造用的是一级锆砂粉， 成分的质量分数为：ZrO2≥65%、TiO2≤1.0、Fe2O3≤0.3 、P2O3≤0.30。
综上所述，模料的种类很多，制做不同要求的熔模铸件 ，可选用不同的模样蜡。除模样蜡外，还有浇道蜡、 粘结蜡、修补蜡、浸封蜡等供生产中使用。
2.熔模制造和组装
1）熔模制造
将模料压注成形是生产熔模最常用的方法，一般将模料 制成蜡膏后压注成形。压蜡机有气动压蜡机、气动活 塞压蜡机和液压压蜡机几种，其中液压压蜡机压射力 大、整机体积小，结构紧凑，应用较广。
2）熔融石英（石英玻璃）
熔融石英（石英玻璃）是用天然高纯度SiO2经电炉在高 于1760℃以上温度熔融，随后快速冷却而制成的。在 熔融—冷却过程中晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体 。熔融石英分为透明和不透明两种。
熔融石英熔化温度约1713℃，导热系数低，热膨胀系 数几乎是所有耐火材料中最小的，为（0.51~0.63）×1 0-6℃-1，因而具有极高的热震稳定性。所以，在焙烧和 浇注过程中熔融石英型壳很少因稳度剧变而破裂，是 理想的熔模铸造制型、芯的耐火材料。
1）蜡基模料的回收
2）树脂基模料的回收
7.2.3型壳的制造
熔模铸造采用的铸型常称型壳。目前普遍采用多层型壳， 即将模组浸涂到涂料中，取出、滴去多余涂料，撒砂， 经干燥硬化，如此反复多次，使型壳达到一定厚度为 止。
优质型壳是获得优质铸件的前提。优质型壳应满足强度、 透气性、热膨胀性、热震稳定性、热化学稳定性、脱 壳性等性能要求。而型壳的这些性能又与制壳时所用 耐火材料、粘结剂及制壳工艺等有密切的关系。
—SiO2二元相图（图7.4）。当Al2O3质量分数低于15% 时，因耐火度较低，一般不适宜做耐火材料。状态图 中有两种耐火材料值得提出，即高岭石和铝矾土。
（2）高岭石类生料
高岭石类生料分子式为Al2O3·2SiO2·H2O，理论组成（质 量分数）Al2O339.48%、SiO246.6% 、H2O13.92% 。纯 高岭为白色，呈弱酸性，熔融温度1750~1785℃，多 存在于软质或硬质粘土中。
熔模精密铸造(简称熔模铸造Investment Casting)是用可熔( 溶)性一次性模样生产铸件的铸造方法，又称失蜡铸造( Lost Wax Casting)。熔模铸造所生产铸件精度高，可不 经加工直接使用或只经很少加工后使用，是一种近终 成形工艺。
7.2.1熔模铸造工艺
图7.1所示为现代熔模铸造工艺过程。与其他铸造方法 和零件成形方法相比较，此工艺有下列特点：使用易 熔模，不用开箱起模；采用液体涂料制壳，型壳能很 好复印熔模；热壳浇注，金属液能很好复印型壳。所 以，熔模铸造所生产的铸件尺寸精度达CT4~CT6级， 表面粗糙度可达Ra=0.8~3.2μm；可铸造形状十分复杂 的铸件；
随着科学技术的发展，新的特种铸造方法还在不断产生。
7.1 特种铸造的特点
7.1.1 特种铸造的工艺特点
与普通砂型铸造相比，特种铸造的基本特点可概括为 以下几点。 1）改变铸型的制造工艺或材料 2）改善液体金属充型和凝固条件 以上两方面为特种铸造的基本特点。对于每一种特种铸 造方法，它可能只具有某一方面的特点，也可能同时 具有两方面的特点。如压力铸造、采用金属型或熔模 型壳的低压铸造、采用石膏型的差压铸造、离心铸造 等均具有两方面的特点；而陶瓷型精密铸造、消失模 铸造等只是改变了铸型的制造工艺或材料，金属液充 填过程仍是在重力作用下完成的。
模组组装方法有焊接法、粘结法和机械组装法。前两者 虽劳动强度较大、效率较低，但简便灵活、适应性强 ，使用较广泛。
3.模料回收及再生
从经济上考虑，希望模料能尽量多用几次。从模料中去 除水分、粉尘、砂粒和皂化物的工艺过程称为模料回 收。不同模料其组成不同，应采用不同的回收方法。 回收蜡的性能还达不到原有水平，需补加约10%质量 分数的新蜡或其他添加剂，使性能恢复到原有水平， 此过程称模料再生。
为改善松香性能，将其进行化学处理，处理后称改性松 香。改性松香相对分子量增大，双键减少。在配制模 料时，为改善松香脆、粘性大的缺点，通常添加一定 量蜡。
4）填料模料
为减小模料收缩，防止熔模变形和表面缩陷，提高蜡模 表面质量和尺寸精度，通常在模料中加入填料，即填 料模料。固体、液体和气体物质均可做填料，如固体 粉末、水、气体等。目前应用最多的还是固体粉末， 如多元醇、双酚化合物、热固性树脂等。固体填料加 入的质量分数约为20%~40%，在国外这类模料应用相 当普遍。填料模料回收利用较难，不利于降低生产成 本。
2）蜡基模料
蜡基模料是以矿物蜡或动植物蜡为主要组分的模料。蜡 在化学组成上并非单一物质，而是由多种化合物组成 的混合物。典型的例子是石蜡硬脂酸模料。
石蜡是石油加工的副产品，其化学活性低，呈中性。外 观是白色或淡黄色的晶体，可分精制白石蜡、白石蜡 和黄石蜡三种。熔模铸造广泛使用熔点为58~64℃的精 制白石蜡，分子式大致为C16H34~ C36H74的混合物。具 有一定的强度和良好的塑性，不易开裂，但软化点低， 表面收缩较大。
7.1 特种铸造的特点 7.2 熔模精密铸造 7.3 消失模铸造 7.4 金属型铸造 7.5 压力铸造 7.6 低压铸造 7.7 其他特种铸造方法
第7章 特种铸造
除了砂型铸造以外的所有铸造方法统称为特种铸造(Speci al Casting Process)方法。常用的特种铸造方法有熔模精 密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模 铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、 真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半固态 铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。特种铸 造方法已得到日益广泛的应用，其中有些方法，如近 终成形铸造（Net Shape Casting），近年来发展的速度 极快。
高岭石在加热过程中有一系列物理化学变化：脱水、分 解、化合、重结晶、晶体长大等过程，最后生成莫来 石相。这一系列物理化学反应使高岭石体积发生收缩 ，一般在2%~8%之间波动。因为高岭石生料所制型壳 在焙烧和浇注过程中会发生以上物理和化学反应，使 型壳体积不断发生变化，造成型壳开裂，强度大幅度 下降，无法生产出高精度的铸件来，因此，一般不使 用它作为型壳。
4）锆砂
锆砂又称硅酸锆，是天然存在的矿物材料，其分子式为Z rO2·SiO2或ZrSiO4。主要是酸性火成岩风化后，其母岩 中锆英石随石英、铝矾土、独居石、钛铁矿、金红石 、石榴石等冲至河床或海岸上形成的沉积矿床。由于 锆砂是一种未经深度加工的天然矿产材料，所以其化 学成分和纯度首先取决于矿源和选矿处理。
（3）高岭石类熟料
高岭石类熟料是将高岭石生料经高温煅烧，完成上述物 理化学反应，再经破碎而成的。其主要相组织为莫来 石和玻璃相或有少量的方石英。相组织与原材料中的A l2O3含量、锻烧工艺等有关。
高岭石熟料是一种性能良好、适用于熔模铸造型壳背层 的耐火材料，在国内外应用广泛。高岭石熟料耐火度 不小于1750℃，呈弱酸性，密度2.4~2.6g/cm3，热膨胀 系数5×10-6℃-1。
熔融石英在熔点以下是处于介稳定状态，从热力学角 度看是不稳定的。在高温下会逐渐转变为α方石英，称 析晶。
3）电熔刚玉
熔模铸造用电熔刚玉为α-Al2O3，即白刚玉。它是用工业 氧化铝在电弧炉内经高温熔融，冷却结晶成锭块，再 经破碎、筛选、加工筛选而得。α-Al2O3属于三方晶系, 是氧化铝的多种变体中最稳定的一种。
的方便，模料熔化温度常在50~80℃，凝固温度区间以 5~10℃为宜。 （2）耐热性 耐热性是指温度升高时模料抗软化变形的 能力，要求35℃下模料的热变形量ΔH35-2≤2mm。 （3）收缩率 模料热胀冷缩小，可以提高熔模的尺寸精 度，也可减少脱蜡时胀裂型壳的可能性。线收缩是模 料最重要的性能指标之一，一般应小于1.0%，优质模 料线收缩率为0.3%~0.5%。
3）树脂基模料
松香是一种天然树脂，是从松脂中分离松节油后剩余的 产物。其基本成分是多种同分异构树脂酸的混合物， 松香酸约占90%左右。松香酸属脂环族化合物C18H29C OOH，分子大且不规侧，分子间作用力强，因此，松 香熔点高、强度高、粘度大、流动性差、收缩小。同 时，松香酸含量越高，其酸度越大。
2）熔模组装
根据工艺设计的要求，将经整修检验合格的铸件和浇冒 口系统的熔模组合成整体模组，称为熔模组装。
浇冒口系统应保证铸件成形，并在铸件收缩时不产生缩 孔、缩松，避免产生气孔、冷隔和浇不足，避免铸件 产生热裂、减少应力和变形，制壳时方便挂浆、撒砂 、风干，保证模组有一定的强度而不易损坏，提高工 艺出品率等。因此，浇冒口系统应认真进行设计。常 用的浇冒口系统有：直浇道—内浇道式、直浇道—横 浇道—内浇道式、冒口顶注式和组合式。
电熔刚玉熔点高（2050℃），密度大（3.99~4.02g/cm3） ，结构致密，导热性好，膨胀系数小（8.6×10-6℃-1） 且均匀；属于两性氧化物，在高温下常呈弱碱性或中 性，有良好的化学稳定性；抗酸碱能力强，在氧化剂 、还原剂或各种金属液的作用下不发生变化，铝、锰 、铁、锡、硅、钴、镍等都不与其发生反应。因此， 电熔刚玉是优质的熔模铸造用耐火材料。
5）铝—硅系耐火材料
铝—硅系制壳耐火材料是以氧化铝和二氧化硅为基本化 学组成的铝硅酸盐，在自然界蕴藏量很大。该类耐火 材料的耐火度高，线膨胀系数比较小，热震稳定性和 高温下化学稳定性都比较好，易获得，价格便宜，已 成为国内外广泛采用的重要制壳材料。
（1）Al2O3—SiO2二元相图 铝—硅系耐火材料的理论相组成和温度间的关系见Al2O3
7.1.2特种铸造的优点
1）铸件尺寸精确，表面粗糙值低，更接近零件最后尺寸， 从而实现少切削或无切削加工。
2）铸件内部质量好，力学性能高，铸件壁厚可以减小。 3）减低金属消耗和铸件废品率。 4）简化铸造工序(除熔模铸造外)，便于实现生产过程的
机械化、自动化。 5）改善劳动条件，提高生产率。
7.2熔模精密铸造
影响熔模质量的主要工艺参数有：压蜡温度、压射压力 、充型速度、压型温度和保压时间。压蜡温度对熔模 尺寸影响明显（图7.3），蜡基模料和树脂基模料均是 如此，两者相比，对蜡基模料影响更为严重。压射压 力和保压时间对熔模尺寸也有影响，随压力和保压时 间增加，熔模的线收缩率减小。充型速度、压型温度 等对熔模尺寸也有影响。因此，为得到质量好而稳定 的熔模，必须严格控制压射工艺的各种工艺参数。
但熔模铸造工艺流程繁 琐，生产周期长（图7. 2），铸件尺寸不能太 大，铸件冷却速度较 慢等也使该工艺有一 定局限性。
7.2.2 熔模的制造
优质熔模是获得优质铸件的前提，而制模材料（简称模 料）、压型及制模工艺则直接影响铸模的质量。
1.模料 1）对模料的基本要求 （1）熔化温度和凝固温度区间 兼顾耐热性和工艺操作
1.制壳耐火材料
耐火材料是组成型壳的基本材料，按用途可大致分为 面层用耐火材料、加固层用耐火材料和陶瓷型芯用耐 火材料等三种类型。熔模铸造制壳耐火材料应有足够 的耐火度、小而均匀的热膨胀系数、好的热化学稳定 性、合适的粒度、价廉而无毒等。
1）硅砂
硅砂是SiO2在自然界存在的一种形态，有天然和人造的两 种。熔模铸造通常采用的是人造硅砂（粉），SiO2质 量分数≥96%，做铸钢件时SiO2质量分数≥98%。
5）水溶性模料
可以在水或酸中溶解的模料称水溶性模料。如尿素—聚 合物水溶性模料，可在较低温度下压注成形，适于大 批量制模。又如以水溶性高聚物聚乙二醇为基的模料 ，也可在较低温度下压注成形，但聚乙二醇价格较贵 ，一般只用来做型芯，俗称“羰芯”。这类材料收缩 小，刚度大，而热稳定性好，脱蜡时胀裂型壳的可能 性小。但它们都有潮解的趋向，制好的模样和型芯必 须保持在干燥的环境中。此外，制壳应选用硅酸乙酯 类醇基涂料，而不宜用硅溶胶等水基涂料。
锆砂属四方晶系，密度变动范围较大，在4.5~4.9g/cm3之 间，莫氏硬度7~8、导热系数较大，热膨胀系数较小（ 4.6×10-6℃-1），高纯度时其热化学稳定性较好，是一 种优质制壳耐火材料。熔模铸造用的是一级锆砂粉， 成分的质量分数为：ZrO2≥65%、TiO2≤1.0、Fe2O3≤0.3 、P2O3≤0.30。
综上所述，模料的种类很多，制做不同要求的熔模铸件 ，可选用不同的模样蜡。除模样蜡外，还有浇道蜡、 粘结蜡、修补蜡、浸封蜡等供生产中使用。
2.熔模制造和组装
1）熔模制造
将模料压注成形是生产熔模最常用的方法，一般将模料 制成蜡膏后压注成形。压蜡机有气动压蜡机、气动活 塞压蜡机和液压压蜡机几种，其中液压压蜡机压射力 大、整机体积小，结构紧凑，应用较广。
2）熔融石英（石英玻璃）
熔融石英（石英玻璃）是用天然高纯度SiO2经电炉在高 于1760℃以上温度熔融，随后快速冷却而制成的。在 熔融—冷却过程中晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体 。熔融石英分为透明和不透明两种。
熔融石英熔化温度约1713℃，导热系数低，热膨胀系 数几乎是所有耐火材料中最小的，为（0.51~0.63）×1 0-6℃-1，因而具有极高的热震稳定性。所以，在焙烧和 浇注过程中熔融石英型壳很少因稳度剧变而破裂，是 理想的熔模铸造制型、芯的耐火材料。
1）蜡基模料的回收
2）树脂基模料的回收
7.2.3型壳的制造
熔模铸造采用的铸型常称型壳。目前普遍采用多层型壳， 即将模组浸涂到涂料中，取出、滴去多余涂料，撒砂， 经干燥硬化，如此反复多次，使型壳达到一定厚度为 止。
优质型壳是获得优质铸件的前提。优质型壳应满足强度、 透气性、热膨胀性、热震稳定性、热化学稳定性、脱 壳性等性能要求。而型壳的这些性能又与制壳时所用 耐火材料、粘结剂及制壳工艺等有密切的关系。
—SiO2二元相图（图7.4）。当Al2O3质量分数低于15% 时，因耐火度较低，一般不适宜做耐火材料。状态图 中有两种耐火材料值得提出，即高岭石和铝矾土。
（2）高岭石类生料
高岭石类生料分子式为Al2O3·2SiO2·H2O，理论组成（质 量分数）Al2O339.48%、SiO246.6% 、H2O13.92% 。纯 高岭为白色，呈弱酸性，熔融温度1750~1785℃，多 存在于软质或硬质粘土中。
熔模精密铸造(简称熔模铸造Investment Casting)是用可熔( 溶)性一次性模样生产铸件的铸造方法，又称失蜡铸造( Lost Wax Casting)。熔模铸造所生产铸件精度高，可不 经加工直接使用或只经很少加工后使用，是一种近终 成形工艺。
7.2.1熔模铸造工艺
图7.1所示为现代熔模铸造工艺过程。与其他铸造方法 和零件成形方法相比较，此工艺有下列特点：使用易 熔模，不用开箱起模；采用液体涂料制壳，型壳能很 好复印熔模；热壳浇注，金属液能很好复印型壳。所 以，熔模铸造所生产的铸件尺寸精度达CT4~CT6级， 表面粗糙度可达Ra=0.8~3.2μm；可铸造形状十分复杂 的铸件；
随着科学技术的发展，新的特种铸造方法还在不断产生。
7.1 特种铸造的特点
7.1.1 特种铸造的工艺特点
与普通砂型铸造相比，特种铸造的基本特点可概括为 以下几点。 1）改变铸型的制造工艺或材料 2）改善液体金属充型和凝固条件 以上两方面为特种铸造的基本特点。对于每一种特种铸 造方法，它可能只具有某一方面的特点，也可能同时 具有两方面的特点。如压力铸造、采用金属型或熔模 型壳的低压铸造、采用石膏型的差压铸造、离心铸造 等均具有两方面的特点；而陶瓷型精密铸造、消失模 铸造等只是改变了铸型的制造工艺或材料，金属液充 填过程仍是在重力作用下完成的。
模组组装方法有焊接法、粘结法和机械组装法。前两者 虽劳动强度较大、效率较低，但简便灵活、适应性强 ，使用较广泛。
3.模料回收及再生
从经济上考虑，希望模料能尽量多用几次。从模料中去 除水分、粉尘、砂粒和皂化物的工艺过程称为模料回 收。不同模料其组成不同，应采用不同的回收方法。 回收蜡的性能还达不到原有水平，需补加约10%质量 分数的新蜡或其他添加剂，使性能恢复到原有水平， 此过程称模料再生。
为改善松香性能，将其进行化学处理，处理后称改性松 香。改性松香相对分子量增大，双键减少。在配制模 料时，为改善松香脆、粘性大的缺点，通常添加一定 量蜡。
4）填料模料
为减小模料收缩，防止熔模变形和表面缩陷，提高蜡模 表面质量和尺寸精度，通常在模料中加入填料，即填 料模料。固体、液体和气体物质均可做填料，如固体 粉末、水、气体等。目前应用最多的还是固体粉末， 如多元醇、双酚化合物、热固性树脂等。固体填料加 入的质量分数约为20%~40%，在国外这类模料应用相 当普遍。填料模料回收利用较难，不利于降低生产成 本。
2）蜡基模料
蜡基模料是以矿物蜡或动植物蜡为主要组分的模料。蜡 在化学组成上并非单一物质，而是由多种化合物组成 的混合物。典型的例子是石蜡硬脂酸模料。
石蜡是石油加工的副产品，其化学活性低，呈中性。外 观是白色或淡黄色的晶体，可分精制白石蜡、白石蜡 和黄石蜡三种。熔模铸造广泛使用熔点为58~64℃的精 制白石蜡，分子式大致为C16H34~ C36H74的混合物。具 有一定的强度和良好的塑性，不易开裂，但软化点低， 表面收缩较大。