石膏型铸造
石膏型铸造讲义
石膏型铸造讲义
1
主要内容 概述 1、制石膏型用材料及其组成 2、石膏型精铸工艺
2
概述
1、工艺过程 石膏型精密铸造是20世纪70年代发展起来的一
种精密铸造新技术，其典型工艺过程见图0-1。 它是将熔模组装，并固定在专供灌浆用的砂箱
平板上，在真空下把石膏浆料灌入，待浆料凝结后 经干燥即可脱除熔模，再经烘干、焙烧成为石膏型， 在真空下浇注获得铸件。
3
概述
2、工艺特点
（1） 石膏浆料的流动性很好，又在真空下灌注成型， 其充型性优良，复模性优异，型精确、光洁。该工艺不 像一般熔模精密铸造受到涂挂工艺的限制，可灌注大型 复杂铸件用型。
（2） 石膏型的热导率很低，充型时合金液流动保持 时间长，适宜生产薄壁复杂件。
但铸型激冷作用差，组织粗大，当铸件壁厚差异大 时，厚大处容易出现缩松、缩孔等缺陷。
1.3
0.2
2.1-2.2 0.5 X10-6
3.25 3.1-4.3 X10-6 1.5
0.65
3.08-
5.3 X10-6
2.3
3.4
0.80
3.15
3.2-3.4 5.0 X10-6 2.6
4.6
0.85
3.95-
8.4 X10-6
2.0
3.5
0.65
4.02
5.73 7.2-10 X10-6
除石膏种类外，影响石膏强度的因素还有石膏的 细度、水固比、水温、搅拌时间等。
6
第一节 制石膏型用材料及其组成 2. 填料
为使石膏型具有良好的强度，减小其收缩和裂纹 倾向，需要在石膏中加入填料。
填料应有合适的熔点、耐火度，良好的化学稳定 性、合适的线膨胀率、发气量少，吸湿性小等性能， 常用作填料的材料及其性能见表1－1。
第2章石膏型精密铸造1
镁合金
1.2
1.6
锰黄铜 1.8～2.0 2.0～2.3
石膏型精密铸件的综合收缩率A可按下式计算：
A% (a c d)%
三、铸造斜度 石膏型精密铸件的铸造斜度可参考熔模铸造斜 度。
2.2.3浇注系统及冒口设计 石膏型精密铸件浇注系统及冒口设计可参考熔
模铸造或砂型铸造。应注意以下几点： 1、石膏导热性差，金属液保持流动时间长， 故浇注系统截面积尺寸可比砂型铸造减少 20%左右。
表2-3 尿素模料配方
序号 尿素
硼酸
硼酸钾 羧甲基纤维素
水
1 97～98 2～3
2 75～85
15～25
3
85
10
5
表2-4 无机盐模料配方
名称
KNO3 NaNO2 NaNO3 Al2(SO4)3 (NH4)2SO4 HO2
亚硝酸盐模料 55
45
—
—
—
—
硝酸盐模料 55
—
45
—
—
—
硫酸盐模料 —
2.1.2工艺特点 1、使用易熔模，不用开箱起模。 2、可制造尺寸精度高（可达CT4～6级）、大型 （1000mm×2000mm）、薄壁 (壁厚为1.5mm，局
部为0.5mm）、形状复杂的精密铸件。表面粗 糙度一般Ra1.6～3.2μm，最高可达0.8μm。 同时石膏型溃散性好，易于清除。
3、石膏型导热系数低，金属液浇入后保持流动 性时间长，铸件的成形性能好，但铸件凝固时间 长，致使铸件产生气孔、针孔、疏松、缩孔的倾 向大。
石膏型精铸专用模料主要有下列三方面要求： （1）模料强度高、韧性好，能承受石膏浆料灌
注的作用力而不变形损坏。 （2）模料线收缩小，保证熔模尺寸精确，防止
铸造工艺总汇-石膏型铸造与设计
图 1 石膏型精密铸造工艺过程
它是将熔模组装，并固定在专供灌浆用的砂箱平板上，在真空下把石膏浆料灌入，待浆料凝 结后经干燥即可脱除熔模，再经烘干、焙烧成为石膏型，在真空下浇注获得铸件。
7.1.2 工艺特点
1. 石膏浆料的流动性很好，又在真空下灌注成型，其充型性优良，复模性优异，型精确、光 洁。该工艺不像一般熔模精密铸造受到涂挂工艺的限制，可灌注大型复杂铸件用型。
3.2-3.4 3.95-4.02
5.73 4.7-4.9
12.5X10-6 0.5 X10-6 3.1-4.3 X10-6 5.3 X10-6
5.0 X10-6 8.4 X10-6 7.2-10 X10-6 5.1 X10-6
加入填料后石膏混合料强度 (Mpa)
7h 烘干 90℃,4h 焙烧 700℃,1h
取出母模（不可敲动），起模后应立即进行点火喷烧，否则易产生裂纹。 （五）喷烧 起模后应立刻点火并吹压缩空气进行喷烧，而使陶瓷型的表面有一定的强度和硬度。 （六）焙烧 焙烧的目的是使陶瓷型内残存的乙醇、水分和少量的有机物烧去，并使陶瓷层的强度增加。 全部由陶瓷浆料灌制的陶瓷型，焙烧温度可高达 800oC，焙烧时间 2~3h，出炉温度应在 2500C
第2章石膏型精密铸造2
1-石英 2-高铝矾土 3-高岭土 4-氧化铝 5-规线石 6-莫来石
三、添加剂 为改善石膏浆料某方面性能，还应加入添加剂。
添加剂分别可作增强剂、促凝剂、缓凝剂、减缩
剂。
1、增强剂—增加石膏型的湿强度、焙烧后强 度和高温强度。这类增强剂有两类：
一类如硫酸镁，以硫酸盐为主体的复合增强 剂，其本身有胶凝特性，能与填料、杂质起作用 促凝石膏； 另一类如硅溶胶，本身为粘结剂，能增强石膏 强度。
表2-11 填料种类对石膏混合料浆体凝时间的影响
填料 硅石粉 硅线石 高岭土 莫来石 高铝 矾土 工业 氧化铝 锆英粉 α 半水石 膏100%
处凝时间 7.0 终凝时间 10.0
8.5 10.5
8.0 10.0
10.0 12.0
12.0 13.5
9.0 11.0
10.0 12.0
8 10
填料种类对石膏混合料线膨胀率的 影响（加入量60%）
填料 灌浆后2h 灌浆后7d 烘干90℃/4h 700℃焙烧后 硅石粉 0.25 0.50 1.30 0.20 硅线石 0.40 1.50 2.80 0.65 莫来石 0.75 2.30 3.40 0.80 高岭土 0.80 2.40 3.80 0.86 高铝矾土 工业氧化铝 1.00 2.60 4.60 0.85 0.80 2.00 3.50 0.65
加水量多少（亦即水固比大小），与多种因素
有关，既受到固态粉料中石膏、填料、添加剂的
品种及其比例的影响，又受粉料粒度、水温等的 影响。
表2-12 石膏浆料配比
序号 石膏 硅石粉砂 1 2 3 4 5 6 7 30 30 30 30 30 30 35.5 35 — 29.0 70 35 20 石英玻璃 — — — — 35 — 35.5 其他材料 — 铝矾土粉砂 35 上店土粉砂 50 莫来石粉砂 70 — 铝矾土粉砂 70 硅藻土2
石膏型铸造
石膏型铸造1 概述1.1 工艺过程石膏型精密铸造是用世纪70年代发展起来的一种精密铸造新技术其工艺过程见图1。
图1 石膏型精密铸造工艺过程它是将熔模组装，并固定在专供灌浆用的砂箱平板上，在真空下把石膏浆料灌入，待浆料凝结后经干燥即可脱除熔模，再经烘干、焙烧成为石膏型，在真空下浇注获得铸件。
1.2 工艺特点1. 石膏浆料的流动性很好，又在真空下灌注成型，其充型性优良，复模性优异，型精确、光洁。
该工艺不像一般熔模精密铸造受到涂挂工艺的限制，可灌注大型复杂铸件用型。
2. 石膏型的热导率很低，充型时合金液流动保持时间长，适宜生产薄壁复杂件。
但铸型激冷作用差，当铸件壁厚差异大时，厚大处容易出现缩松、缩孔等缺陷。
3. 石膏型透气性极差，铸件易形成气孔、浇不足等缺陷，应注意合理设置浇注及排气系统。
1.3 应用范围石膏型精密铸造适于生产尺寸精确，表面光洁的精密铸件，特别适宜生产大型复杂薄壁铝合金铸件，也可用于锌、铜、金、银等合金铸件。
铸件最大尺寸达1000×2000mm、重量0.03～908kg，壁厚0.8～1.5mm（局部0.5mm）。
石膏型精密铸造己被广泛应用于航空、宇航、兵器、电子、船舶、仪器、计算机等行业的零件制造上。
2 石膏型精密铸件工艺设计2.1 石膏型精密铸件工艺参数选择1）造斜度同熔模铸造。
2）加工余量（表1）。
表1 石膏型精密铸件的加工余量（mm）3）收缩率熔模收缩率0.4～0.6％、石膏型脱水收缩率0～0.5％、当金属收缩率1.1～1.3％时，综合线收缩率1.5～2.0％。
2.2 浇注系统及冒口设计1. 石膏型精密铸造的浇冒系统应满足下列要求：（1）有良好的排气能力，能顺利排出型腔中气体，在顶部和易憋气处要开设出气口。
（2）要保证合金液在型腔中流动平稳，顺利充满型胶，避免出现涡流，卷气现象。
（3）合理设置冒口，保证补缩。
（4）脱模时浇注系统应先蒋先，减小熔模对石膏型的膨胀力。
（5）浇注系统在铸件凝固过程中应尽可能不阻碍铸件收缩，以防止件变形和开裂。
阀门的一般铸造工艺
阀门的一般铸造工艺阀门是工业自控系统中的重要元件，用于控制流体的流通或停止。
阀门的制造工艺主要包括铸造、加工和装配。
阀门的铸造工艺主要有砂型铸造、金属型铸造和石膏型铸造等。
以下详细介绍阀门的一般铸造工艺。
1. 铸造材料的选择阀门一般使用铸铁、铸钢、不锈钢、铜合金或铝合金等材料。
根据阀门的用途和工作条件选择合适的铸造材料。
2. 铸型制备根据阀门的形状和尺寸，制作阀门的铸型。
常用的铸型有砂型、金属型和石膏型。
砂型是最常用的铸型，制作砂型需要用到砂子、骨料、黏结剂和水等材料。
首先根据阀门的外形尺寸制作型板，然后将型板埋入砂箱中，将砂子、骨料和黏结剂混合均匀后倒入砂箱中，再用另一块砂板压实，使砂子紧密连接起来，在型板上加以震动，使砂子填满型腔，并在砂子上留下阀门的外形。
待砂子凝固后，将砂箱翻转，取出型板，即可得到阀门的砂型。
金属型铸造是高精度铸造的一种方法，适用于制造要求较高的阀门。
金属型一般由铝合金、青铜或钢等材料制成，耐高温、耐磨损。
石膏型铸造是用石膏作为铸型材料的一种铸造方法，适用于制造复杂形状的阀门。
制作石膏型的方法是将阀门的模特浸入石膏浆中，待石膏干固后，取出模特，即可得到阀门的石膏型。
3. 熔炼和浇铸在铸造过程中，首先需要熔炼原材料，将铸材加热至熔点，并保持一定的熔化状态。
随后将熔融的铸材倒入铸型中，待铸材冷却凝固后，取出铸件，即可得到阀门的铸件。
4. 铸件修整铸件取出后，常常会有一些缺陷，如气孔、夹渣等。
需要对铸件进行修整和清理，去除表面的氧化皮和铸造缺陷，使其表面光滑。
5. 热处理对于某些铸件，需要进行热处理，以提高其性能。
常见的热处理方法有淬火、回火和正火等。
6. 加工经过铸造和热处理的阀门铸件需要进行加工，以达到设计要求。
加工一般包括切割、钻孔、镗孔、铰孔、攻螺纹、铣削和磨削等工序。
7. 装配加工完成后，将各个零部件组装到一起，形成完整的阀门。
装配时需注意零部件的配合精度和密封性。
同时要对阀门进行严格的检验和试验，确保其性能和质量。
石膏型铸造工艺在铜质艺术铸件上的应用
艺术铸造石膏型铸造工艺在铜质艺术铸件上的应用高成勋(成都市铸造协会，四川成都610000)摘要：介绍了采用石膏型铸造工艺制作铜质艺术帱件的工艺流程和主要特点。
用这种工艺制作的铜质艺 术件的优点是：铸件光滑，致密度高，表面精细、逼真。
采用石膏型铸造工艺制作铜质艺术件的工艺流程主要包括模具制作（硅胶模）、蜡糢制作、蜡模精修、浇冒口制作、蜡型组合、设置箱框（不锈钢）、浇灌石 膏浆、脱蜡、焙烧、铜合金熔炼、浇注、清理、打磨及抛光、着色等。
关键词：恫；艺术铸件：石青型铸造工艺中图分类号：TG249 文献标识码：B文幸编号：1673-3320 (2019) 03-0064-03上世纪50年代石膏型精密铸造技术已在美国、前 苏联等国进行了系统研究，至上世纪80年代，由于电 子和塑料工业的发展，促进了该技术的迅速发展。
石膏 型精密铸造工艺缩短制模周期，提高了制作效率，降低 了综合成本，目前己广泛应用于航空、宇航、兵器、电子、船舶、仪器及计算机等行业的零件制造上，适宜生产复 杂薄壁铝、锌、铜、金、银等合金铸件和艺术铸造件。
石膏浆料的流动性很好，其充型性优良，复模性优 异，型精确、光洁。
该工艺不像一般熔模精密铸造受到 涂挂工艺的限制。
石膏型的热导率很低，充型时合金液 流动保持时间长，适宜生产薄壁复杂件。
但铸型激冷作 用差，当铸件壁厚差异大时，厚大处容易出现缩松、缩 孔等缺陷。
石膏型透气性极差，铸件易形成气孔、浇不 足等缺陷。
1熔模石膏型艺术铸造的工艺生产流程和 主要工艺特点熔模石膏型艺术铸造的工艺特点是能较好地还原艺 术作品的原貌，原艺术作品可用泥、石膏、木、塑料或 其他材料，其中艺术家多采用泥雕。
艺术铸造工艺生产流程如下：模具制作（硅胶模）—蜡模制作—蜡模还原精修—浇 冒口系统制作—蜡型组合—设置箱框（多用不锈钢）—浇 灌石膏浆—脱蜡—焙烧—铜合金熔炼—浇注—铸件清理 —粗、精打磨一抛光着色熔模石膏型艺术铸造工艺简单，生产周期短，铸件 的精度高，表面质量好，使用的设备少，能耗低，铸件 容易清理，劳动强度低，可以取代多层陶瓷壳体铸型，省去了涂料千燥工序，缩短生产周期，降低原材料的消 耗，提高综合经济效益，且没有氨气散发出的气体对环 境的影响。
金属精密液态成形技术-第3章石膏型精密铸造
（1）石膏的选择
石膏有七种变体
生石膏 CaSO4·2H2O
（二水石膏）
熟石膏
（半水石膏）
αCaSO4·1/2H2O βCaSO4·1/2H2O
硬石膏 CaSO4
（无水石膏）
αⅢ 、Ⅱ 、Ⅰ
βⅢ
对石膏的要求
➢ 流动性：水固比低的情况下流动性好
➢ 凝结时间：初凝时间5～7min，终凝时间10min ➢ 强度 ➢ 线膨胀率：＜5%，从填料和添加剂方面解决 ➢ 抗裂纹性能：加热过程多次相变，300℃激冷 ➢ 发气性：石膏型透气性差，浇不足，气孔
3.2.1 模料
石膏型精密铸造用的模样主要是熔模，也可使 用气化模、水溶性模（芯）。
对于一般中小型铸件，可使用熔模铸造用模料 ；但大中型复杂铸件，其尺寸精度和表面粗糙度 要求严格时，则应使用石膏型精铸专用模料。
模料
石膏型精铸专用模料主要有下列三方面要求： ➢ 模料强度高、韧性好，能承受石膏浆料灌
注的作用力而不变形损坏。 ➢ 模料线收缩小，保证熔模尺寸精确，防止
铸造工艺设计基础， 工程流体力学
能够合理地选择石膏 型熔模精密铸造的模样、 石膏浆料的原材料
石膏晶体结构及石 膏性能
3.1概述
3.1概述
石膏型铸造按脱模方法可分为下面两类： 熔模石膏型铸造（或石膏型精密铸造） 拔模石膏型铸造
石膏型精密铸造是使用熔模，用石膏浆料灌制 铸型，经干燥、脱蜡、焙烧后即可浇注铸件的方 法。是20世纪70年代发展起来的一种精密铸造新 技术。
（2）填料
石膏型对填料的要求 （1）有合适的线膨胀率 （2）有较高的熔点和耐火度 （3）有良好的化学稳定性 （4）发气量少、吸湿性小、保水性好 （5）填料在石膏型浆体中有良好的悬浮弥散性 （6）能降低石膏混合料的裂纹倾向
石膏型铸型制备.
课题名称石膏型铸型制备课次授课日期授课班级授课地点教学目的与要求知识目标：1．熟悉拔模石膏型铸型制备工艺；2．掌握工具、设备使用方法；3．熟悉铸型质量检验标准。
能力目标：能够完成叶轮铸件拔模石膏型铸型制备。
素质目标：1．分析问题解决问题的能力；2．容忍、团队协作精神；3．科学思维、认真敬业。
重点难点及解决方法重点：1．拔模石膏型铸型制备工艺；2．工具、设备使用方法。
难点：1．工具、设备使用方法；2．铸型质量检验。
教学设计（方法、教具、手段、内容）方法：讲授、实操教具：铜合金铸件手段：多媒体内容：一、任务布置二、生产准备三、铸型制备四、铸型检验课外作业影响叶轮铸件铸型质量的主要原因？授课内容授课时间叶轮铸件石膏型铸型制备一、任务布置二、生产准备三、铸型制备四、铸型检验5min 35min 140min 20min授课内容备注叶轮铸件石膏型铸型制备一、任务布置根据制定的工作计划，完成叶轮铸件石膏型铸型制备。
二、生产准备1．螺旋桨式搅拌机作用：搅拌配制好的浆料。
要求：螺旋桨的使用转速为200～500r/min。
2．压缩空气喷枪作用：将模样从铸型中吹出。
要求：吹入0.2～0.5MPa的压缩空气。
3．焙烧炉作用：对石膏型铸型进行烘干、焙烧。
要求：100℃（保温3h）→l50℃（保温5h）→250℃（保温20h）三、铸型制备1．按学号顺序分成6个小组；2．要求每组完成2个铸型制备；3．按照计划方案实施操作；4．注意操作安全。
四、铸型检验。
石膏、熔模、砂型、离心、低压铸造优缺点
1.石膏型铸造分为：拔模型石膏铸造、失蜡铸造其特点为： 1.能够很好地复制出复杂的铸件。
由于石膏浆料的流动性能好，使得其充型性能优良，复膜性优异，型腔表面光洁。
制作出来的产品粗糙度等级能够达到Ra1.6um。
2.热导率低。
这一性能会使得金属液很好地填充模具，但亦会因凝结时间过长，而出现疏松、缩孔等缺陷。
3.透气性差。
因而要合理设置浇注系统以防止出现浇不足、气孔等缺陷。
4.耐火度不高，故只适用于中低温合金的铸造。
其浇注方式一般为：低压浇注、重力浇注、真空辅助浇注等2.熔模铸造是液态金属在重力作用下浇入由蜡模熔失后形成的中空型壳并在其中成形从而获得精密铸件的方法，又称为失蜡铸造。
熔模铸造的优点：⑴铸件精度高，表面粗糙度低，质量好，又称精密铸造。
⑵可铸出形状复杂的薄壁铸件。
⑶铸造合金种类不受限制，钢铁及非铁合金均可适用。
⑷生产批量不受限制，单件、小批、成批、大量生产均可适用。
熔模铸造的缺点：⑴工序复杂，生产周期长。
⑵原材料价格高，铸件成本高。
⑶铸件不能太大、太长，否则蜡模易变形，丧失原有精度。
3.离心铸造：优点：利用自由表面生产圆筒形或环形铸件时，可省去型芯和浇注系统，因而省工、省料，降低了铸件成本。
在离心力的作用下，铸件呈由外向内的定向凝固，而气体和熔渣因密度较金属小、则向铸件内腔(即自由表面)移动而排除，故铸件极少有缩孔、缩松、气孔、夹渣等缺陷。
便于制造双金属铸件。
如可在钢套上镶铸薄层铜材，用这种方法制出的滑动轴承较整体铜轴承节省铜料，降低了成本。
缺点：(1)依靠自由表面所形成的内孔尺寸偏差大，而且内表面粗糙，若需切削加工，必须加大余量；(2)不适于密度偏析大的合金及轻合金铸件，如铅青铜、铝合金、镁合金等。
此外，因需要专用设备的投资，故不适于单件、小批生产。
4.砂型铸造：粘土湿砂型铸造的优点是：①粘土的资源丰富、价格便宜。
②使用过的粘土湿砂经适当的砂处理后，绝大部分均可回收再用。
③制造铸型的周期短、工效高。
金属精密液态成形技术课件-石膏型精密铸造
石膏型鑄造可生產Sn、Pb、Za、Al、Cu、Ag、 Au鑄件，不能生產Mg、Fe鑄件。
石膏型精密鑄造小結
1、石膏型精密鑄造與熔模精密鑄造區別在於 用石膏漿料灌注鑄型。
2、石膏型精密鑄造主要用於大型薄壁複雜的 鋁鑄件中。
3、石膏漿料要正確選擇石膏種類、填料和水 與石膏的比例；在真空下攪拌和灌注石膏 漿料。
α石膏與合金 Sn Pb Zn Mg Cu Ag Au Fe
Al
合金熔點/℃ 232 327 420 650 1083 960 1063 1536
660
石膏熱分解溫度/℃ 1060 1160 700 620
1220-1240 1340 1320 900
1080-1360
鑄造可能性 √ √ √ × √ √ √ ×
（6）調壓鑄造 ——適於複雜薄壁鑄件
真空澆注罐效果圖
3.4.2澆注工藝參數
（1）鋁合金澆注溫度 一般控制在700℃，大型薄壁件，不宜超
過720℃。 （2）石膏型溫度
150～300℃ 大型複雜薄壁件取上限 中小型壁稍厚鑄件取下限
3.5鑄件清整
3.5鑄件清整
（1）脫除石膏型或石膏芯 脫除石膏型：國外常用5MPa的高壓水清 除石膏型
NaCl、NaF、MgCl2等 緩凝劑—減緩脫水石膏的溶解速度，降低溶解度，磷
酸鹽、鹼金屬硼酸鹽、有機酸等 減縮劑—減少石膏型收縮和裂紋傾向，有三類物質，
（鹵化物、硝酸鹽、有機化合物及複合鹽
3.3.2石膏漿料
（1）石膏漿料配比
石膏漿料的配方是石膏型工藝的關鍵技術之一。 高質量的石膏型是獲得高質量鑄件的前提。但純石 膏收縮過大，裂紋傾向大，焙燒時強度急劇下降， 甚至發生開裂。因此需要優選石膏型材料配方。實 驗證明，採用下表所示的配比製作的石膏型烘乾焙 燒後，不易開裂，強度較高。
第4章_石膏型铸造
• 〔4模样材料
• 对于熔模石膏型：熔模材料〔中小件与熔 模铸造通用,中大件或尺寸精度要求高的铸 件,使用专用模料、气化模〔聚苯乙烯泡沫 等、水溶性模〔尿素模料、无机盐模料等.
• 对于起模石膏型：金属、硬质木材、橡胶、 塑料等.脱模剂有变压器油、凡士林、肥皂 液、经煤油稀释的石蜡硬脂酸等.
4.2.2 石膏混合浆料的制备及灌浆
100
石
％
高 高岭 莫来 铝 土 石矾
土
工 业 氧 化 铝
锆 英 粉
石 英 玻 璃
300℃ 空冷
微裂
极轻微 裂
不 裂
不裂
不裂
不 裂℃ 空冷
碎裂 微裂
极轻
极
不 微裂 极轻 轻
裂 或不 微裂 微
裂
裂
轻 微 裂
轻 微 裂
不 裂
• 〔4石膏型的浇注
•
焙烧好的石膏型在空气中很容易受
潮,必须尽快浇注.考虑到石膏型透气性低,导
知识回顾 Knowledge Review
β
8
5～7
7～ 12
50
5
• 〔2填料
• 单纯使用α型石膏并不能用于铸型制作,须加 入耐火材料的填料.其主要目的是减小石膏 型的线收缩和裂纹倾向.填料应具有合适的 熔点、耐火度、良好的化学稳定性、合适 的线膨胀率、发气量少、吸湿性小等性能. 常用填料的种类较多,其中以SiO2-Al2O3系 材料应用较广泛.各种填料对石膏型性能的 影响见下表.
浇不足等缺陷. • 5石膏型耐火度低,适于生产铝、锌、铜、
• 石膏型铸造的应用范围：
• 适用于生产尺寸精确\表面光洁的精密 铸件,尤其是大型复杂薄壁铝合金铸件, 最小壁厚可达0.5mm.
熔模石膏型精铸铝合金技术路线
熔模石膏型精铸铝合金技术路线熔模石膏型精铸铝合金技术是一种通过熔铸和石膏模具来制造高精度铝合金零件的工艺。
本文将介绍该技术的路线和步骤。
第一步，设计和制作模具。
在熔模石膏型精铸铝合金技术中，模具起着至关重要的作用。
首先，根据产品的设计要求，制定模具的设计方案。
然后，使用CAD软件进行模具的设计，并生成相应的模具图纸。
接下来，根据模具图纸，制作石膏模具。
制作过程中需要注意模具的精度和表面光滑度，以确保最终产品的质量。
第二步，准备铝合金材料。
选择合适的铝合金材料，根据产品要求确定其成分和配比。
然后，将铝合金材料加热至熔点以上，使其变成液态铝合金。
在加热过程中，需要控制好温度和时间，以确保材料的质量和均匀性。
第三步，熔模。
将熔融的铝合金倒入预先制作好的石膏模具中。
倒入过程需要注意控制铝液的流动速度和温度，以避免石膏模具的破裂或铝液的气泡产生。
第四步，冷却和固化。
待铝液倒入石膏模具后，需要进行冷却和固化。
冷却的过程中，可以采用水冷或自然冷却的方式。
固化的时间根据铝合金的特性和产品要求来确定，一般需要几个小时至几天不等。
第五步，模具拆除和清理。
待铝合金固化后，需要将石膏模具进行拆除，并清理掉残留的石膏颗粒。
拆除模具的过程中要非常小心，以免损坏铝合金零件。
第六步，表面处理。
铝合金零件的表面通常需要进行处理，以提高其表面光滑度和耐腐蚀性。
常见的表面处理方法包括喷砂、阳极氧化和电泳涂装等。
第七步，加工和装配。
根据产品的要求，对铝合金零件进行加工和装配。
加工过程中需要使用各种机械设备，如车床、钻床和铣床等，以确保零件的精度和质量。
熔模石膏型精铸铝合金技术具有制造高精度铝合金零件的优势。
通过合理的模具设计和制作、精确的铝合金熔模和严格的加工控制，可以获得尺寸精度高、表面质量好、结构复杂的铝合金零件。
该技术在航空航天、汽车制造、电子设备和机械制造等领域得到广泛应用。
随着技术的不断进步和创新，熔模石膏型精铸铝合金技术将在更多领域展现其潜力和价值。
拔模石膏铸造工艺流程
拔模石膏铸造工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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铸造用石膏熔点
铸造用石膏熔点
石膏是一种常见的建筑材料，用于模型制作、艺术品制作等领域。
然而，石膏并不是用于铸造金属的材料，因此没有特定的熔点。
铸造金属时常用的石膏是一种特殊的高温耐火材料，称为铸造石膏（也称为耐火石膏）。
铸造石膏通常由硫酸钙（CaSO4）和一些添加剂组成，以提高其热稳定性和耐火性能。
这种高温耐火石膏可以承受较高的熔点和温度，适合用于铸造过程中的模具，以保持形状和抵御高温。
然而，具体的铸造石膏的熔点会因其配方的不同而有所差异，一般而言，在约1100°C到1300°C之间。
熔点取决于不同类型的铸造石膏的成分和配方。
总的来说，石膏本身不是用于铸造金属的材料，而是通过铸造石膏来制作金属铸件。
铸造石膏通过高温烧结后具有一定的耐火性能，并可承受金属铸造时的高温。
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缓凝剂主要有三类： （a）磷酸盐、碱金属硼酸盐、硼砂、硼酸等。 （b）有机酸及可溶性盐，如柠檬酸及其盐、琥珀 酸钠、乙基酸钠、甲基酸钠、草酸等。 琥珀酸钠的缓凝作用很强，只需要加入千分之几 就有明显的效果。 （c）蛋白胶、皮胶、硅溶胶、纸浆废液等。
增强剂用来增加石膏型的湿强度、干强度、焙烧 后强度以及高温强度。一般用某些硫酸盐如 Na2SO4、K2SO4、NiSO4、MgSO4等，其中以 MgSO4的效果最好。
• 石膏型需随炉冷却，当温度降至300℃以下时才可 以出炉，否则石膏型容易开裂，对复杂型温度应低 些。
填料
α－
半水
硅
石膏 硅石粉 线
100
石
％
高 高岭 莫来 铝 土 石矾
土
工 业 氧 化 铝
锆 英 粉
石 英 玻 璃
300℃ 空冷
微裂
极轻微 裂
不 裂
不裂
不裂
不 裂
不 裂
不不 裂裂
700℃ 空冷
碎裂 微裂
4.3.2浇注系统及冒口设计
• 对于石膏型铸造，浇注系统应满足如下要求： • A良好的排气能力，能顺利排出型腔气体，在顶部和易裹
气处开设出气口。 • B保证金属液充型平稳，避免出现紊流，卷气现象。 • C合理设置冒口，保证补缩。 • D脱模时浇注系统先熔脱，减小熔模对石膏型的胀型力。 • E浇注系统在铸件凝固时尽可能不阻碍铸件收缩，以防止
650~700℃左右，加压压力0.07MPa左右。
4.2.3 石膏型应用实例
图4-6是铝合金轮胎样件模具的石膏型 铸造实例。该样件从三维实体造型，制造 LOM原型（图4-6b）、硅橡胶模（图46c）、石膏型（图4-6d）到将烘干及焙烧 完毕的石膏型温度降低至180℃，浇注铝合 金制造出模具（图4-6f），总制造周期为4 天。
2.80
3.40
3.80
4.60
3.50
700℃焙 烧后
0.20
0.65
0.80
0.86
0.85
0.65
填料类型对石膏混和料裂纹倾向的影响
填料
α－
半水
硅
石膏 硅石粉 线
100
石
％
高 高岭 莫来 铝 土 石矾
土
工 业 氧 化 铝
锆 英 粉
石 英 玻 璃
300℃ 空冷
微裂
极轻微 裂
不 裂
不裂
不裂
不 裂
第 四章
石膏型铸造
天然石膏
4.1 概述
定义：石膏性铸造是以石膏为主要造型材料
的一种铸造工艺方法。从本质上来说是一 种以石膏为胶凝材料的实体熔模铸造法。
4.1.1 工艺简介
石膏型铸造按脱模方法分类可分为熔模石 膏型铸造和起模石膏型铸造两类，前者是 加热熔模使其从石膏模中流出，后者是通 过人力机械方法将模样从型中拔出。起模 石膏型铸造又可分为普通石膏型和发泡石 膏型。
• （4）模样材料 • 对于熔模石膏型：熔模材料（中小件与熔
模铸造通用，中大件或尺寸精度要求高的 铸件，使用专用模料）、气化模（聚苯乙 烯泡沫等）、水溶性模（尿素模料、无机 盐模料）等。
• 对于起模石膏型：金属、硬质木材、橡胶、 塑料等。脱模剂有变压器油、凡士林、肥 皂液、经煤油稀释的石蜡硬脂酸等。
9.0 10.0
8
间
终
凝 时
10.0 10.5
10.0
12.0
13.5
11.0 12.0
10
间
• （3）添加剂及其他
• 石膏型铸型的添加剂一般有促凝剂、缓凝剂和增 强剂等。
• 常用的促凝剂有各类钠盐、镁盐、钾盐等，如： NaSiF6、NaCl、NaF MgCl2、MgSO4 NaNO3 KNO3。
图4-6 石膏型成形的轮胎模具 a） 三维实体模型 b）LOM原型 c） 硅橡胶模 d） 石膏型
e） 非占位涂层铸型 f） 铝合金轮胎模具
4.3 石膏型精密铸件工艺设计
4.3.1铸件工艺参数选择
（1）铸造斜度： 石膏型铸件的铸造斜度选择原则与熔模铸造一致。
（2）加工余量：
加工面最大尺寸（mm） ≤100
100~300 300~500
加工余量（mm） 0.8 1.0 1.5
• （3）收缩率： • 石膏型铸造的收缩主要有熔模材料的收缩
，石膏型的脱水收缩，金属的收缩等，统 称为综合线收缩率。其中 • 熔模收缩率0.4~0.6%； • 石膏型脱水收缩率0~0.5%； • 金属收缩率1.1~1.3%。
• 综合收缩率一般为1.5~2.0%左右。
极轻
极
不 微裂 极轻 轻
裂 或不 微裂 微
裂
裂
轻 微 裂
轻 微 裂
不 裂
• （4）石膏型的浇注
•
焙烧好的石膏型在空气中很容易受
潮，必须尽快浇注。考虑到石膏型透气性
低，导热性低的特点，可采取一些措施如
如加压或负压浇注。浇注时石膏型温度不
高于200℃，合金液的温度在保证流动性的
情况下，尽可能的低。如铝合金控制在
图4-1 熔模石膏型铸造工艺流程图
图4-2 起模石膏型的工艺过程示意
图4-3 发泡石膏型的石膏内部构造
• 石膏型铸造的特点：
• 1）石膏浆料的流动性很好，凝结时有轻微 的膨胀，所制铸型轮廓清晰、花纹精细。
• 2）石膏型溃散性好，易于清除。 • 3）石膏型的导热性很差，金属浇入后散热
缓慢，流动性好，适于生产薄壁铸件。
不 裂
不不 裂裂
700℃ 空冷
碎裂 微裂
极轻
极
不 微裂 极轻 轻
裂 或不 微裂 微
裂
裂
轻 微 裂
轻 微 裂
不 裂
填料类型对石膏混和料浆体胶凝时间的影响（单位：min）
填 料
硅石 粉
硅线 石
高岭 土
莫来 高铝矾 石土
工业 氧化 铝
锆英 粉
α－半水 石膏 100％
初
凝 时
7.0
8.5
8.0 10.0 12.0
以在大气下搅拌及灌注外，普通石膏型浆料大多数在
真空下搅拌，使浆料中所含的气体能够顺利外排。常
用的工艺参数为：真空度0.05～0.06MPa，搅拌时间 2～3min，搅拌速度250～300r／min。灌浆时搅拌室 的真空度应该等于或略低于灌浆室，以加强浆体的充
填能力，但是压差不能太大以免造成浆体喷射。
4.2 石膏型铸造工艺
4.2.1 制备石膏型的各种原材料 • （1）石膏（CaSO4·2H2O） • 制作石膏型常用α型半水石膏，也可用β型
半水石膏，前者混水量少，铸型强度高， 后者则相反。两种石膏在微观结构上基本 相似，但宏观性能上却差别较大，如下表。
铸造用石膏粉的主要性能要求
石膏类 型
抗压强度 ／MPa
4.2.2 石膏混合浆料的制备及灌浆
• （1）石膏混合浆料的配比 • 石膏混合浆料的配制应根据铸件的要求和
石膏原材料性能来决定。常用的几种石膏 浆料的成分配比如下表。
• （2）石膏混合浆体的搅拌、灌注
•
石膏混合料吸附大量的气体，在浆料搅拌时又
会卷入大量的气，致使浆料中有大量的气泡，影响石
膏型腔表面的质量。除发泡石膏型希望有大量孔洞可
凝结时间 ／min
初凝 终凝
标准稠 度混水 量／％
粒度
0.075mm （200目筛
余1％）
α
15
8～ 12～ 10 18
40
5
β
8
5～7
7～ 12
5
• （2）填料
• 单纯使用α型石膏并不能用于铸型制作，须 加入耐火材料的填料。其主要目的是减小 石膏型的线收缩和裂纹倾向。填料应具有 合适的熔点、耐火度、良好的化学稳定性、 合适的线膨胀率、发气量少、吸湿性小等 性能。常用填料的种类较多，其中以SiO2Al2O3系材料应用较广泛。各种填料对石膏 型性能的影响见下表。
与陶瓷型铸造有何不同？
填料类型对石膏混和料抗弯强度的影响（单位：MPa）
填料
硅石 硅线 莫来 高岭 高铝矾 工业氧
粉石 石 土
土
化铝
灌浆后2h 0.25 0.40 0.75 0.80 1.00 0.80
灌浆后7d 0.50 1.50 2.30 2.40 2.60 2.00
烘干90℃ ／4h
1.30
• （3）石膏型的干燥、焙烧及浇注
•
石膏型需经一定时间的自然干燥后才能入
炉加热干燥和焙烧。宜在热风炉中干燥焙烧，也可
以在箱式电炉中进行；对一般石膏其工艺如下。
• 起模石膏：
• （80～100℃×8h→150℃×4h→250℃×2h→350℃×2h
• 熔模石膏：
• （80~100℃×8h→150℃×4h→250℃×2h→350℃×2h→ 450℃×1h→550℃×1h→（680～700）℃×2h
铸件变形和开裂。
• 浇注系统可分为顶注式、底注式、侧注式 、阶梯注式等几种，高大的薄壁筒形、箱 型件多采用阶梯式浇注系统，某些铸件也 可采用平注或斜注式。
• 由于石膏型表面硬度一般，导热率差，因 此内浇口一般不应直对型壁和型芯，以防 冲刷。为防止铸件变形开裂，内浇口应均 匀分布，避免局部过热及浇不足等缺陷。 内浇口尽量设在铸件热节处，利于补缩。
• 4）石膏型的透气性极差，铸件易产生气孔、 浇不足等缺陷。
• 5）石膏型耐火度低，适于生产铝、锌、铜、 金、银等合金铸件。
• 石膏型铸造的应用范围：
• 适用于生产尺寸精确\表面光洁的精密铸件, 尤其是大型复杂薄壁铝合金铸件,最小壁厚 可达0.5mm。
• 目前，石膏型精密铸造已被广泛应用于航 空航天、船舶舰艇、仪器仪表等行业的精 密零件制造上。