熔模铸造(教材)
(教育)第二章-熔模铸造教学内容
盐酸和硫酸都可使除硬脂酸铁以外的硬脂酸盐还原为硬脂酸：
Me（C17H35COO）+ HCl = C17H35COOH + MeCl
80-90℃
模料 + 25-35%水（占模料比重）
加3-5%盐酸（或2-5%硫酸）
加热
搅后 保温
静置，使模料充分反应
30-40分
（2） 活性白土处理法
活性白土是有一种经酸处理后的黏土，它的晶格由硅氧四面体
2.1.3 熔模铸造的主要优点如下：(与其它铸造方法相比) （1）铸件尺寸精度较高和表面粗糙度较低，可以浇注形
状复杂的铸件，一般精度可达CT5~7级，粗糙度可达
Ra2.5-6.3μm；
（2）可以铸造薄壁铸件以及重量很小的铸件,熔模铸件的 最小壁厚可达0.5mm，重量可以小到几克；
（3）可以铸造花纹精细的图案、文字、带有细槽和弯曲 细孔的铸件；
2.2.1 模料
模料性能的基本要求
对熔模模料性能的基本要求概括为： 1. 热物理性能：主要指有合适的熔化温度和凝
固区间、较小的热膨胀和收缩、较高的耐热 性（软化点）和模料在液态时应无析出物， 固态时无相变；
2. 力学性能：主要有强度、硬度、塑性、柔韧 性等。
3. 工艺性能：主要有粘度（或流动性）、灰分、 涂挂性等。
使用松香基模料时，回收的模料用来制作浇 冒口熔模
使用蜡基模料，脱模后所获模料可回收，再用来 制造新的熔模
蜡基旧模料的性能变化 在循环使用时，模料的性能会变坏：脆性增 大，灰尘增多，流动性下降，收缩率增大，颜色由白 变褐，这些主要与模料中硬脂酸变质有关，也有其它 原因。
蜡基模料变质的原因
（1） 蜡基模料中硬脂酸变质(发生皂化反应)
熔模铸造（教材）
熔模铸造（教材）第一章绪论1 熔模铸造是一种近净成形工艺。
2. 随着技术的发展，熔模铸造已可以生产更大、更精、更薄、更强的产品。
更大更薄：最大轮廓尺寸可达1.8m，而最小壁厚却不到2mm，最大铸件重接近1000kg；更精：一般线性尺寸公差为CT4~CT6级，特殊线性尺寸公差高的可达CT3级；表面粗糙度值也越来越小，可达到Ra0.8um，甚至Ra0.4um；更强：钛合金精铸技术使生产复杂钛合金铸件成为可能，特别是铸造大型复杂钛合金铸件可替代很对零件的组装件，大大减轻产品的重量又提高了产品的强度。
3. 影响熔模铸件尺寸精度的因素归纳起来分为四个方面：铸件结构形状、大小压型和生产工艺。
4. 熔模制造的应用实例：定向凝固和单晶叶片、工业涡轮叶片、前机匣、主屏蔽罩、传动机匣、显示器框架。
第二章制模材料及工艺1. 用于熔模铸造的制模材料应在下述性能方面满足一定的要求：熔点、热稳定性、流动性、收缩率、强度和塑形、焊接性、涂挂性、灰分。
2. 熔模制造工艺影响熔模质量的主要参数有：压注时模料温度、压注压力对熔模尺寸的影响、充型时间（即充型速度）对熔模尺寸的影响、保压时间对熔模尺寸的影响、取模时间对熔模尺寸的影响、压型温度对熔模尺寸的影响。
第三章制壳材料及其基础知识1. 熔模铸造的铸型目前普遍采用的是多层材料制成的型壳。
2. 型壳最本质的特点是具有整体的、无分型面、发气性低的、光洁的型腔表面。
3. 对型壳性能的要求：（1）强度强度是型壳最重要、最基本的性能。
在脱蜡、焙烧和浇注时，型壳将会受到各种应力的作用，若强度不够，型壳就会发生变形、裂纹或破碎。
随着铸件冷凝成型后，则要求型壳有良好的退让性，也就是残留强度主要低，以免阻碍铸件收缩和便于脱壳清理。
此外，型壳还应具有高的表面强度，以免因液体金属流的冲刷作用或搬运型壳时，内外表面酥松、脱落。
型壳的常温强度，主要是根据粘结物对颗粒材料的附着力和粘结物本身的内聚力以及型壳的宏观结构而定。
《熔模铸造课程设计》教学大纲
《熔模铸造课程设计》教学大纲课程代码：050151001 学时/学分：2周/4一、大纲使用说明本大纲依据材料成型与控制工程专业2010版教学计划制订。
（一）适用专业成型与控制工程专业。
（二）课程设计性质熔模铸造课程设计是材料成型专业铸造方向必修的专业课。
（三）主要先修课程和后续课程学生在学完并掌握了《机械制图》、《零件设计》、《铸造工艺》、《铸造生产机械化》、《铸件形成理论》、《铸造合金》、《造型材料》、《特种铸造》等课程之后，进行本课程设计，要求具有一定的分析问题、解决问题的能力，能理论联系实际。
通过该课程的学习，为后续的毕业设计和今后从事特种铸造技术工作打下一个坚实的基础打下坚实的基础。
二、课程设计目的及基本要求（一）目的通过课程设计使学生能够运用所学的基础理论和专业知识，独立地完成熔模铸件的工艺和压型的设计任务。
对熔模铸造工艺和压型的设计要求，设计内容，设计步骤和设计方法进行一次系统的全面的训练。
从而巩固和深化已学的基础理论知识，并从设计实践中掌握有关实际运用的设计能力和必要的设计数据。
（二）基本要求（1）首先有实验室准备几套设计好的压型模具体，学生认真观察不同结构铸件的压型模具结构，并结合发给自己的零件图，设计出合理的模具零件结构，可以设计出几套方案，在对比的基础上选择最佳的一种方案。
（2）认真复习特种铸造等专业课，复习工程制图等专业基础课，为课程设计打下坚实的理论基础。
（3）理论联系实际，要求学生掌握熔模铸造工艺及压型设计方法。
以便将来能在生产中解决实际问题。
选择几个方案进行比较，特别是浇铸位置、分型面、浇铸系统等要认真研究，确定出最佳方案，画出工艺图。
（4）压型装配图、零件图的视图正确、完整，符合国家标准。
（5）设计书明书用钢笔书写或计算机打印，要求文字简练、语句通顺、字迹工整，并附有必要的插图，将所选择的各个工艺参数单列在说明书的右侧。
装订成册。
与设计图纸一起形成一个完整的设计资料。
熔模铸造说明书
目录前言 (1)1、铸件工艺方案的选择和论证 (2)1.1 基准面的选择 (2)1.2 最小铸出孔 (2)1.3 分型面的选择 (3)1.3.1 选择分型面得基本原则 (3)1.3.2 选择分型面 (3)2、工艺参数的选择与确定 (4)2.1 铸件的精度和表面粗糙度 (4)2.2 加工余量的确定 (4)2.3 铸造斜度的选择 (5)2.4 铸造圆角 (5)3、浇注系统的设计 (6)3.1 浇注系统的选用 (6)3.2 浇注系统尺寸的确定 (6)4、压型的设计与计算 (7)4.1 成型部分设计 (7)4.1.1 型体设计 (7)4.1.2 下压型的设计与计算 (7)4.1.3 上压型的设计与计算 (8)4.1.4 金属型芯的设计 (9)4.2 锁紧机构的设计 (9)4.3 注蜡口 (9)4.4 压型工作图的设计 (9)4.4.1 型腔尺寸计算公式 (9)4.4.2 综合线收缩率的确定 (10)4.4.3 压型的技术要求 (10)参考文献 (12)前言熔模铸造又称"失蜡铸造"，通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
由于模样广泛采用蜡质材料来制造，故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。
可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
熔模铸件的形状一般都比较复杂，铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm，铸件的最小壁厚为0.3mm。
在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件，通过改变零件的结构，设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出，以节省加工工时和金属材料的消耗，使零件结构更为合理。
熔模铸件的质量大多为几十克到几千克，太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦，但目前生产的熔模铸件的质量已达1000kg左右。
熔模精密铸造技术课件
铸件外炮火
特征：金属穿透型壳，在铸件表面上形成 不规则的多余金属。 原因：型壳强度低、压头太高、浇注工艺 不当、型壳局部损伤。
铸件内腔炮火
特征：在铸件的深孔或凹槽处有不规则的 多余金属。 原因：铸件结构不合理、制壳工艺不合理 或操作不当、型壳局部硬化风干不良。
铸件化学粘砂
特征：铸件表面粘附着一层难以清除的化 合物。 原因：型壳材料选用不当、浇注条件不当、 局部散热条件差、结构不合理。
特征：铸件局部Biblioteka 起 原因：①型壳抗高温变形能力低，②压头 太高，浇注温度太高。
铸件夹砂结疤与凹陷
特征：铸件表面有翘起的金属片，并夹有 型壳材料，有的铸件是不规则凹陷。 原因：①铸件结构不合理，有大平面，② 型壳在脱蜡或焙烧过程中向内鼓胀，③由 于型壳分层，在焙烧和浇注过程中，其内 表面局部破裂翘起，金属液钻进裂缝，形 成结疤。
镶宝石 “戒指树”
熔模铸造工艺特点之一
①、熔模铸件的尺寸精度高，表面粗糙度小
由于熔模铸造采用了尺寸精确、表面光滑 的可溶性模，而获得了几乎无分型面的整体型 壳，且无一般铸造方法中的起模、下芯、和型 等工序所带来的尺寸误差。熔模铸件的棱角清 晰、尺寸精度可达到0.005cm/cm，表面粗糙度 可达Ra1.25um。因此采用熔模铸件可大量减少 金属切削加工工作量或实现无余量铸造。
高尔夫球杆头 钛合金熔模铸件，空心杆头壁厚可达0．9mm
汽轮机叶片:
汽轮机四级导流器扇 段，尺寸为 609.6mm X 584.2rnm, 重量63kg
激光器底座
用铝合金 整体熔模铸 件代替原用 锻造合金经 机加工等工 序制成的激 光器底座， 使每个零件 成本节约 25000美元
铸造工艺学（课本）
铸造⼯艺学（课本）. .. .⽬录第⼀章铸造⼯艺设计概论 (1)第⼀节铸造⼯艺设计的概念、设计依据、内容及程序 (1)第⼆节铸造⼯艺设计与经济指标和环境保护的关系 (3)第⼆章铸造⼯艺⽅案的确定 (4)第⼀节零件结构的铸造⼯艺性 (4)第⼆节造型、造芯⽅法的选择 (4)第三节浇注位置的确定 (6)第四节分型⾯的选择 (8)第三章砂芯设计及铸造⼯艺设计参数 (10)第⼀节砂芯设计 (10)第⼆节铸造⼯艺设计参数 (12)第四章浇注系统设计 (17)第⼀节液态⾦属在浇注系统基本组元中的流动 (17)第⼆节浇注系统的基本类型及选择 (21)第三节计算阻流截⾯的⽔⼒学公式 (25)第四节铸铁件浇注系统设计与计算 (28)第五节其他合⾦铸件浇注系统的特点 (32)第六节⾦属过滤技术 (35)第五章冒⼝、冷铁和铸肋 (37)第⼀节冒⼝的种类及补缩原理 (37)第⼆节铸钢件冒⼝的设计与计算 (39)第三节铸铁件实⽤冒⼝的设计 (44)第四节提⾼通⽤冒⼝补缩效率的措施和特种冒⼝ (53)第五节冷铁 (56)第六节铸肋 (59). . 资.第⼀章铸造⼯艺设计概论第⼀节铸造⼯艺设计的概念、设计依据、内容及程序⼀、概念现代科学技术的发展，要求⾦属铸件具有⾼的⼒学性能、尺⼨精度和低的表⾯粗糙度值；要求具有某些特殊性能，如耐热、耐蚀、耐磨等，同时还要求⽣产周期短，成本低。
因此，铸件在⽣产之前，⾸先应进⾏铸造⼯艺设计，使铸件的整个⼯艺过程都能实现科学操作，才能有效地控制铸件的形成过程，达到优质⾼产的效果。
铸造⼯艺设计就是根据铸造零件的结构特点、技术要求、⽣产批量和⽣产条件等，确定铸造⽅案和⼯艺参数，绘制铸造⼯艺图，编制⼯艺卡等技术⽂件的过程。
铸造⼯艺设计的有关⽂件，是⽣产准备、管理和铸件验收的依据，并⽤于直接指导⽣产操作。
因此，铸造⼯艺设计的好坏，对铸件品质、⽣产率和成本起着重要作⽤。
⼆、设计依据在进⾏铸造⼯艺设计前，设计者应掌握⽣产任务和要求，熟悉⼯⼚和车间的⽣产条件，这些是铸造⼯艺设计的基本依据。
英美报刊选读(辅修) 熔模铸造
熔模铸造简介熔模铸造（Investment Casting）是一种精密铸造工艺，也被称为失蜡铸造、蜡型铸造或注蜡铸造。
该工艺起源于古代中国和古代埃及，被广泛应用于航空航天、汽车、军工、医疗器械等领域。
熔模铸造以其高精度、复杂形状和出色表面质量而闻名。
工艺流程1. 模具制作熔模铸造首先需要制作出模具，模具可以是陶瓷模、硅溶胶模或长寿命蜡模。
其中，蜡模在现代应用中最为常见。
a）模具涂覆蜡模铸造中，模具需要通过涂覆液来制作。
这涂料首先涂在模子上，然后通过干燥和固化形成一层薄膜。
这一层薄膜将成为蜡模的第一层。
b）蜡模喷涂模具涂覆完成后，需要将蜡模喷涂到模具表面。
这一步骤可以重复进行多次，以获得所需的厚度。
c）蜡模装配完成蜡模喷涂后，需要将蜡模分段组装。
这样可以更容易和准确地装配细节、内部孔和空腔。
d）脱蜡蜡模装配完成后，需要进行脱蜡处理。
最常用的脱蜡方法是通过加热蜡模，使蜡融化并从模具中流出。
2. 熔炼金属完成脱蜡处理后，需要熔炼金属并保持其在合适的熔化温度下。
a）金属配料根据铸件的要求和材料特性，需要准确配料。
这包括合金和其他诸如填料等附加物。
b）熔炼金属和配料被放入熔炼炉中，然后通过高温加热或其他方式使其熔化。
熔融金属需要在合适的温度下保持稳定。
c）浇注一旦金属熔化并达到合适温度，可以将其从炉中倒入模具中。
这一步需要小心操作，以避免气泡或其他缺陷的产生。
3. 冷却处理金属注入模具后，需要进行冷却处理。
a）冷却在模具中冷却金属，使其逐渐凝固。
冷却速度要适中，以避免过快或过慢的冷却引起不均匀的凝固和缺陷。
b）模具破解冷却之后，需要将模具破解并从铸件中取出。
4. 去毛刺、表面处理取出铸件后，需要进行去毛刺、砂砾等杂质的清理。
此外，还需要进行表面处理，以获得理想的光洁度和质感。
应用熔模铸造广泛应用于多个领域，以下是其中几个重要的应用案例：1. 航空航天航空航天领域对零件的精度和质量要求非常高。
熔模铸造提供了一种制造复杂形状零件的方法，如涡轮叶片、泵壳和喷气发动机的组件。
第一节熔模铸造-精选
③ 其它模料
上述几种模料都有些缺点，影响使用，有的工厂试用新的 模料，如聚苯乙烯（泡沫塑料），尿素模料、充填模料等。如 聚苯乙烯（机车厂实型铸造的实体模）
聚苯乙烯模料:
是由苯乙烯在加热条件下聚合而成，是一种热塑性材料， 外观为无色或淡红色非晶型颗粒。由于聚苯乙烯具有较高的强 度，热稳定性好，收缩小及灰尘少等优点，因此宜作为制模材 料。它熔点高，对温度变化不敏感。在60℃才开始变形，在 82℃的临界温度下迅速膨胀，约在93℃软化，在204℃由于自发 重量开始流动，在316℃流动相当舒畅，在400℃完全烧净。
3.1 技术性能；较低
对于精铸件δ（延伸度）αK（冲击韧性） бb（强度）都比较低， 因为热浇、晶粒粗大。尤其是δ（延伸度）αK（冲击韧性）值较低， 难以用在关键部位。
3.2 精度：高
每个工厂 的精度与工人和技术人员的技术水平，所用材料，生
产环境等有关
精密铸造的正常精度范围
100±0.3
高精度范围
100±0.1
所以精铸车间都与一些精密的熔炼设备相联系， 如真空熔炼等。
3.5 应用举例
图1 离心叶轮 该件突出的特点是尺寸大，壁薄。直径457mm、高 228.6mm，重45kg。有高的尺寸精度要求、大部分 件需经过x射线和荧光检查。材质为沉淀硬化马氏体 不锈钢17－4PH（美国牌号）
图2 热交换器 铝合金的热交换器,轮廓尺寸为 190.5mm×139 .7mm×55.9mm ， 壁厚为 1.5mm，上面分布着1200
第二节.熔模的制造
熔模铸造生产的第一个工序就是制作熔模（蜡模），熔模就是用来形 成耐火型壳中型腔的模型，所以要想获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件， 首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外，熔模本身的性 能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为获得上述高质量的熔模， 除了应有好的压型-压制熔模的模具外，还必须选择合适的制模材料（简称 模料）和合理的制模工艺。本节将对后两个问题进行叙述。
熔模精密铸造技术PPT课件
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2.3 制壳工艺流程
厚德博学 追求卓越
制壳工艺流程图
(1)模组除油和脱脂 为了改善模组与面层涂料的涂挂性能， 除了在面层涂料中加入表面活性剂外，通常是在模组涂挂涂料前 ，对模组进行除油和脱脂处理，以增加涂料对模样的润湿性。
(2)涂挂涂料和撒砂 涂挂涂料和撒砂工序相隔进行(一层涂料 、一层散砂)，涂挂和撒砂层数根据铸件的大小和形状而不同，面 层和背层的涂料和砂类不同。
一.熔模精密铸造的发展历史
1.熔模铸造又称为失蜡铸造，熔模铸造的历史可以追溯到4000年 以前，最早起源于埃及、中国和印度，在我国的出土文物中发现 在公元前2500年以前，我们的祖先就能用熔模铸造的方式生产 各种铜器皿、钟鼎及艺术品。
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厚德博学 追求卓越
2.现代熔模铸造工艺是在20世纪初期开始形成，最初用于制牙及 珠宝饰业。第二次世界大战期间， 由于国防、航空工业发展的 需要，英、美等国首先采用熔模精密铸造方法，生产喷气涡轮发 动机叶片等形状复杂、尺寸精确、表面质量要求很高且不易机械 加工的铸件。
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圆盘零件: 陶瓷增强铝基.复合材料的熔模铸件
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五.熔模精密铸造工艺发展趋势
1、更大更薄：目前，熔模铸造生产的精密铸件，最大 轮廓尺寸可 达1.8m，而最小壁厚却不到2mm，最大铸件重量接近1000kg。
2、精度更高：熔模铸件尺寸公差是CT4－6级，表面粗糙度值可达 到Ra0.8um。
3、强度更高：如飞机发动机用的涡轮叶片工作温度由980℃提高到 1200℃；热等静压技术的应用使得熔模铸造生产的镍基高温合金、钛合 金和铝合金的高温低周 波疲劳性能提高3～10倍。
熔模铸造作业指导书
熔模铸造作业指导书 1 主题内容及合用范围本书内容对熔模铸件的生产流程、 模料的制备、 蜡模的创造、 型壳的创造及型壳焙烧工艺进 行了规定，本方法仅合用于铸造部内的熔模铸造部门使用。
2 生产工艺流程图3 模料的制备工艺 3.1 工艺要求3.2 操作程序3.2.1 从脱蜡釜泄出的旧蜡用蜡液输送装置送到除水桶中，先在 80~90℃下静置 4~8 小时， 打开排水阀，将静置后的水分排出，当看到有蜡液排出时，关闭阀门。
开启排蜡阀，将蜡液 排入搅拌桶中。
沉淀温度(℃) 80~90 沉淀时间(h) 4~8 搅拌温度(℃) 100-110 搅拌时间(h) ＞6 静置温度(℃) 80~90 静置时间(h) ＞12新蜡加入量(%) 5%~10%沉淀桶搅拌桶静置桶工艺设计模具设计及创造制熔模及浇注系统熔模组合清砂、焊补、 修磨沾浆及挂砂型壳干燥喷砂、 精整检验入库浇、冒口及废品回用脱蜡(壳)重复数次模组清洗模料制备 浆液制备合金熔化去浇冒口型壳焙烧热处理检验浇注 脱壳模料回用3.2.2 启动搅拌开关，蜡料在100~110℃下搅拌＞6 小时，去除水分，每次在搅拌桶中加入5%~10%的新蜡，待蜡液表面无泡沫时即可关闭搅拌开关。
3.2.3 将脱完水的蜡料经200 目不锈钢筛网过滤后送到80~90℃的静置桶中保温静置大于12 小时。
3.2.4 静置后清洁的蜡料用蜡液输送装置送至注蜡机的储蜡桶中，保温后供注蜡机使用。
3.3 注意事项3.3.1 严格按回收工艺进行蜡料处理。
3.3.2 除水桶、静置桶均应及时排水、排污。
3.3.3 往蜡缸灌蜡时，蜡应慢沿缸壁流入，防止蜡液中进入空气的灰尘。
3.3.4 蜡缸灌满后应及时盖住，避免灰尘等杂物落入。
3.3.5 时常检查每一个桶温，防止温度过高现象发生。
3.3.6 作业场地要保持清洁。
3.3.7 防止蜡液飞溅。
3.3.8 严禁烟火，慎防火灾。
4 蜡模的创造工艺4.1 工艺要求名称参数名称参数室温(℃)24±2蜡管温度(℃) 55~60冷却水温度(℃)10~15 蜡缸温度(℃) 55~60油箱温度(℃)80~90 射嘴温度(℃) 55~60蜡桶温度(℃) 80~90 射蜡压力(MPa) 2.5~70 (见工艺卡) 输蜡温度(℃) 50~60 射蜡、保压时间见工艺卡4.2.操作程序4.2.1 蜡模的压制4.2.1.1 根据生产定单要求准备好模具，检查模具所有芯子、活块位置是否正确，模具开合是否顺利。
熔炼与铸造培训教材
熔铸与铸造培训教材目录：一、熔炼目的及其特点二、熔炼设备简介三、熔炼工艺流程及注意事项四、熔铸车间员工必须掌握的基本常识五、铸造工序基础设备六、铸造常用方法与主要特点七、铸造工艺流程八、铸造工序参数与铸锭质量的关系九、熔铸车间常见缺陷及其产生原因一、熔炼目的及其特点1、熔炼目的熔炼的基本目的是制造出化学成分符合要求，并且熔体纯洁度高的合金，为铸成各种形状的铸锭创造有利条件。
具体说来讲：(1) 为了获得化学成分均匀并且符合要求的合金;①根据产品合金的性能与后序加工要求，制定相应的化学成分范围；②熔炼通过配料、补料达到成分合格、均匀，温度合格的铸造要求。
(2) 通过精炼以获得纯洁度高的合金熔体;熔炼通过精炼、搅拌、扒渣进行初除气、除渣；除渣为主。
(3) 除上述目的外，熔铸车间还有将回收的废料复化的任务.废料回收，节约生产成本。
2、熔炼的特点(1) 铝非常活泼，除了惰性气体，几乎和所有的气体发生反应：如：Al+O2→Al2O3Al+H2O→Al2O3+H2而且这些反应都是不可逆的，一经反应金属就不能还原，这样就造成了金属的损失．而且生成物(氧化物、碳化物等)进入熔体，将会污染金属，造成铸锭的内部组织缺陷。
流程也应有严格的选择和措施，如缩短熔炼时间、控制适当的熔化速度，采用熔剂复盖等。
(2)制造铝合金的原材料，必须是金属材料形式加入的．极个别的组元(如Be、Zr等)可以以化工原料形式加入。
(3) 由于铝的活性，在熔炼温度下，它对大气中的水分和一系列工艺过程中的水分，油，炭氢化合物等，都会发生化学反应．一方面增加熔体中的含气量，造成疏松，气孔，另一方面其生成物可将金属弄脏。
因此，在熔化过程中必须采取一切措施尽量减少水分，对工艺设备，工具和原材料等都要严格保持干燥和避免油染。
(4) 熔化铝合金，任何组元的加入，一旦进入就不能去掉．所以对铝合金的加入组元必须严格注意．误加入非合金组元或者加入合金组元过多或过少，都要出现化学成分不符废品，同时也给铸造带来困难。
熔模铸造工艺讲述资料课件
流槽与流道
流槽和流道是连接浇包与型壳的通道，用于将金属熔液 引导至型壳内。流道设计对浇注效果和铸件质量有重要 影响。
其他辅助设备和工具
模具
熔模铸造工艺中使用的模具通常分为压制模具和铸造 模具两类。压制模具用于压制熔模，铸造模具则用于 最终成型。
修整工具
修整工具用于对型壳进行微调、修整和清砂等操作，通 常包括刮刀、砂轮、钻头等。
金属材料的熔炼。
02
真空炉
真空炉主要用于熔炼高纯度金属材料，通过真空环境减少气体杂质和氧
化物对熔炼金属的影响。其具有熔炼温度高、熔炼时间短、金属纯度高
等优点。
03
电渣炉
电渣炉是一种利用电流通过渣池产生热能熔炼金属的设备，主要用于大
型铸件的近净形熔炼。其具有熔炼成本低、生产效率高等优点。
型壳制造设备种类与特点
案例二：某涡轮叶片熔模铸造工艺
总结词：某涡轮叶片熔模铸造工艺是一种精密铸造技 术，具有高精度、高复杂度、高生产效率等特点。
详细描述：某涡轮叶片熔模铸造工艺采用高强度、高精 度的模具和砂型，以及高质量的合金材料。在制壳过程 中，采用逐层堆积的方法，形成高精度的叶片形状和内 部结构。熔炼时，要严格控制熔液的成分和纯度，以保 证叶片的性能和质量。浇注时，要控制好温度和浇注速 度，保证叶片的充型和组织结构。冷却过程中，要合理 控制冷却时间和温度，防止叶片出现裂纹等缺陷。打磨 时，要选用合适的磨具和研磨剂，对叶片表面进行精细 打磨，保证其表面质量和精度。
脱壳与清理
脱壳
待金属冷却后，将型壳从金属件 中脱出。
清理
对金属件进行清理，去除表面残留 的型壳材料和浇口等。
修整与抛光
对金属件进行修整和抛光，以满足 产品要求。
熔模铸造必看书籍
熔模铸造必看书籍
熔模铸造相关的必看书籍包括《熔模精密铸造技术及应用》、《消失模铸造STMMA应用技术》、《铸造合金熔炼配料计算》和《铸造工艺学熔模精密铸造技术》。
这些书籍结合工厂的实际应用案例，让从事铸造领域的技术人才更清晰地理解书中所涉及的技术场景。
以上书籍可以帮助熔模铸造领域的技术人才更进一步掌握熔模精密铸造过程中的计算方法、技术工艺、材料等，有助于他们结合自己的工作进行学习。
以上推荐仅供参考，可以根据个人需求和兴趣进一步了解相关书籍。
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第一章绪论
1 熔模铸造是一种近净成形工艺。
2. 随着技术的发展，熔模铸造已可以生产更大、更精、更薄、更强的产品。
更大更薄：最大轮廓尺寸可达1.8m，而最小壁厚却不到2mm，最大铸件重接近1000kg；
更精：一般线性尺寸公差为CT4~CT6级，特殊线性尺寸公差高的可达CT3级；
表面粗糙度值也越来越小，可达到Ra0.8um，甚至Ra0.4um；
更强：钛合金精铸技术使生产复杂钛合金铸件成为可能，特别是铸造大型复杂钛合金铸件可替代很对零件的组装件，大大减轻产品的重量又提高了产
品的强度。
3. 影响熔模铸件尺寸精度的因素归纳起来分为四个方面：铸件结构形状、大小
压型和生产工艺。
4. 熔模制造的应用实例：定向凝固和单晶叶片、工业涡轮叶片、前机匣、主屏
蔽罩、传动机匣、显示器框架。
第二章制模材料及工艺
1. 用于熔模铸造的制模材料应在下述性能方面满足一定的要求：熔点、热稳定性、流动性、收缩率、强度和塑形、焊接性、涂挂性、灰分。
2. 熔模制造工艺
影响熔模质量的主要参数有：压注时模料温度、压注压力对熔模尺寸的影响、充型时间（即充型速度）对熔模尺寸的影响、保压时间对熔模尺寸的影响、取模时间对熔模尺寸的影响、压型温度对熔模尺寸的影响。
第三章制壳材料及其基础知识
1. 熔模铸造的铸型目前普遍采用的是多层材料制成的型壳。
2. 型壳最本质的特点是具有整体的、无分型面、发气性低的、光洁的型腔表
面。
3. 对型壳性能的要求：
（1）强度
强度是型壳最重要、最基本的性能。
在脱蜡、焙烧和浇注时，型壳将会受到各种应力的作用，若强度不够，型壳就会发生变形、裂纹或破碎。
随着铸件冷凝成型后，则要求型壳有良好的退让性，也就是残留强度主要低，以免阻碍铸件收缩和便于脱壳清理。
此外，型壳还应具有高的表面强度，以免因液体金属流的冲刷作用或搬运型壳时，内外表面酥松、脱落。
型壳的常温强度，主要是根据粘结物对颗粒材料的附着力和粘结物本身的内聚力以及型壳的宏观结构而定。
对同一种粘结剂而言，型壳的强度随粘结剂与耐火材料的配比、耐火材料的粒度以及型壳的干燥硬化程度而变。
不同的粘结剂型壳的强度也不同。
型壳的高温强度，除了与影响常温强度的因素有关外，在加热过程中强度发生变化主要与粘结剂和耐火材料的性质及其组成有关。
（2）透气性
透气性是指气体透过型壁的能力。
虽然型壳时焙烧后浇注的，但因型腔中及型壁空隙中充满着空气，或残
存着某些发气物质，浇注时空气和发气物质产生的气体发生膨胀，如果型壳的透气性不好，则气体不能顺利的向外排出，就可能使铸件形成气孔或浇不足等缺陷。
透气性主要取决于型壳结构的密实程度，而黏结剂的性质及含量、耐火材料的性质及粒度等均是影响型壳透气性的主要因素。
随着温度的升高，型壁中空隙度增大以及裂纹产生，会提高透气性；而高温烧结及因温度升高气体粘度增大，则会使透气性下降。
注意：对提高型壳透气性有利的因素，往往是对型壳强度不利的因素。
（3）热膨胀性
物体受热时发生气体膨胀的现象称为热膨胀。
型壳的热膨胀性主要取决于耐火材料的化学矿物组成。
试验表明，在制壳时，若配制涂料所用粉料与撒砂材料为两种不同的耐火材料，则型壳的热膨胀性主要受膨胀量大的那种耐火材料的影响。
应当指出，热膨胀性是型壳的一个重要性能，它与铸件精度有着直接的关系，精铸不精的重要的一个因素是由于型壳耐火材料热膨胀量大而不均匀所造成的。
（4）热稳定性
热稳定性亦称抗急冷急热性或抗热冲击性，它是指型壳抵抗因温度急剧变化而不开裂的能力。
型壳在焙烧或浇注时，要求具有良好的热稳定性。
热稳定性是型壳的一个重要性能，而应力的产生使型壳破裂的主要原因。
型壳发生破裂的可能性是随着热膨胀系数、弹性模数以及液体金属和型壳的温差之减少而减少；随着型壳的导热系数和强度极限之增大而减少。
实践证明，影响型壳热稳定性的主要因素是型壳的热膨胀性以及浇注时液体金属与型壳的温差。
（5）高温下化学稳定性
高温下化学稳定性是指型壳与高温液体金属接触时不发生相互化学作用的性能。
型壳的高温下化学稳定性如果不好，浇注后容易与金属发生相互化学作用而造成铸件某些表面缺陷，如黏砂、麻点等。
型壳高温下化学稳定性主要取决于制壳原材料的性质及其中有害杂质含量。
4. 制壳耐火材料
（1）概述
熔模铸造型壳是由粘接剂、耐火材料及附加物组成的。
其中耐火材料占总比重的90%以上，对型壳性能影响很大。
制壳耐火材料应使型壳有足够的常温强度和高温强度，在高温下不发生变形；有良好的透气性、热震稳定性、热化学稳定性、脱壳性等性能。
为此，制壳用耐火材料必须有足够的耐火度、热化学稳定性、小而均匀的热膨胀系数、合适的粒度，并要有利于涂料性能的稳定。
此外，作为制壳材料还应对人体健康无害、货源充足和质量稳定。
用于熔模铸造的耐火材料种类很多，按用途大致可分为：型壳面层用耐火材料、型壳加固层用耐火材料、陶瓷型芯用耐火材料及炉衬用耐火材料等四种类型。
用于型壳加固层材料的有：莫来石、铝矾土及其他铝硅系耐火材料（如耐火粘土、匣钵砂、煤矸石等）；以及（英国）莫洛卡特（Molochite）等耐火熟料。
近年来还应用氧化钙等作为制壳用耐火材料。
在一定的温度范围内，有些耐火材料的热
膨胀比较均匀（如刚玉、氧化镁）而另有些耐火材料的热膨胀则不均匀（如石英）。
耐火材料在高温下应具有良好的热化学稳定性，以保证铸件表面质量。
另外，制壳用耐火材料还应具有合理的粒度组成，它直接影响型壳的致密度、强度和透气性。
（2）石英
石英砂（粉）可分为天然的和人造的两种。
前者是堆积在河岸或沙丘上的天然石英砂（粉）；后者是将石英岩经机械粉碎、筛选和分级而成的，纯度较高。
熔模铸造通常采用的是人造石英砂（粉）。
熔模铸造用石英粉应有粗有细，粗细相镶，分散分布，最好为双峰分布。
石粉厂已配制出人工级配粉供精铸厂使用，以稳定粉料质量。
讲解老标准目数概念颗粒目数的定义：
所谓目数，是指物料的粒度或粗细度，一般定义是指在1英寸长度内有多少个网孔数，即筛网的网孔数，物料能通过该网孔即定义为多少目数：目数越大，说明物料粒度越细，目数越小，说明物料粒度越大。
一般筛网网线宽度占35%，网孔宽度占65%。
在自然界中出现的石英大多是低温型的，且主要是以β石英存在。
因此，用石英作耐火材料制得的型壳，在加热至573℃时由β石英转变为α石英，这时随着多晶转化体积骤然膨胀，线膨胀值达 1.4%，对型壳得高温性能影响很大
（3）电熔刚玉
氧化铝在地壳中含量仅次于二氧化硅，但在自然界中很少以游离状态出现。
铝的矿物约有250种之多，最主要为铝硅酸盐。
氧化铝的变体有α、β、γ、等多种，其中主要是α、γ两种晶型。
电熔刚玉为α氧化铝，工业氧化铝为γ氧化铝。
通常说的刚玉就是指α，熔点为2030~2050℃，密度为
3.99~
4.00g/cm3 莫氏硬度9.0，仅次于10级的金刚石。
热膨胀系数8.6X10-7/℃，热导性能较好，导电率低。
一般来说，γ- Al2O3在1050℃以前是稳定的，1050~1500℃转化为α- Al2O3。
工业生产中，用酸法或碱法处理铝矾土就可得到工业氧化铝（Al2O3），我国常用湿碱法生产。
它是将铝矾土粉碎并与苛性碱混合，在经过高温蒸煮而成铝酸钠。
目前熔模铸造用的白刚玉就是电熔刚玉α- Al2O3。
它是工业氧化铝在电弧炉内经高温熔融、冷却结晶成锭块，再经粉碎、挑选，加工筛选而得。
其中Na2O在熔体冷却时形成Na2O . Al2O3，呈大片状结晶颗粒。
熔点仅1400℃，由于偏析，集中于锭块中心，可将锭块粉碎后挑出，但很难选净。
故电熔刚玉产品中常含有少量（约0.6%）的Na2O成分。
电熔刚玉价格昂贵，通常用做高合金钢、高温合金以及镁合金等铸件表面层制壳材料。
（4）铝-硅系制壳耐火材料
粘土质耐火材料的耐火度与Al2O3：SiO2比值及熔剂杂质含量。
有着密切关系。
SiO2的熔点是1713℃，当含有少量的Al2O3时，共熔点显著下降。
这说明石英砂中含有少量的Al2O3杂质是不利的，应避免混入。
当冷却至1545℃以下时，液相不可能完全变成结晶相，其中有一部分包括因杂质而形成的、无固定组成的过冷玻璃相，故粘土烧结后必有一部分玻璃相存在，这就可能在不同程度上提高型壳的残留强度。
耐火粘土通常是耐火度高的高岭石。
高岭石是高岭土的主要成分，其分子式为Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O,理论组成是Al2O339.48％，SiO246.6％，H2O13.92％，煅烧后是Al2O345.87％，SiO254.13％.纯高岭石为白色，密度2.6，熔融温度为1750~1787℃。
粘土质耐火熟料是将块状的高岭石类
生粘土，经过高温煅烧到一定的烧结程度，然后破碎成一定粒度的颗粒材料。
经过烧结后的熟料，其主要相组成为莫来石及玻璃相，有时还有少量的游离SiO2。