熔模精密铸造技术

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(3)壳型的干燥和硬化 壳型每涂挂一层都要进行干燥和硬 化，使得涂料中的黏结剂由溶胶向凝胶转变，把耐火材料连在 一起。不同的黏结剂，壳型的干燥和硬化原理不同。硅酸乙酯 水解液壳型的硬化，主要是把涂料中的溶剂挥发；水玻璃壳型， 主要用聚合氯化铝(结晶氯化铝)溶液对水玻璃壳型进行硬化；硅 溶胶壳型，主要是通风干燥(25—35'C)而硬化。
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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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。
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。
1.2 精密铸造用模料
(1)蜡基材料 (2)树脂基模料 (3)填料模料 (4)水溶性模料
以石蜡-硬脂酸、石蜡-聚烯烃为代表 以松香和改进松香基为代表 以固体粉末为填料 分为尿素基和聚乙二醇基两种类型
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1.3 熔模的压制
熔模的压制是采用压力将糊状蜡料压入压型，冷却后获得熔模。常用 的方法有柱塞加压法、气压法、活塞加压法等，如图所示
Hale Waihona Puke Baidu
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4.型壳焙烧
型壳焙烧是熔模铸造的重要工序之一。在型壳浇注前须进 行高温焙烧，以使型壳具有低的发气量和良好的透气性，并可 使型壳中残留的Na2O进一步降低。
型壳焙烧宜采用油炉、煤气炉或电阻炉。 型壳焙烧温度，主要是根据型壳中各种挥发物及有害物质 基本挥发除净的温度而定。氯化馁硬化的型壳适宜的焙烧温度 应为850℃，保温0.5-2h。
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5.浇注清理
目的
工艺方法
振动脱壳
脱除型壳 电液压脱壳
高压水力清砂
砂轮切割
压力切割或手工敲击
切除浇冒口和工 气割
艺肋
锯床切割
阳极切割
等离子切割
目的
工艺方法
磨除铸件上 砂轮机磨削 的浇冒口 砂带磨床磨削
清除铸件表 面/内腔的 粘砂和氧化
皮
抛丸清理 喷砂清理 化学清砂 电化学清砂
风动磨头磨光 清除铸件表
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显示器框架铝合金 熔模铸件，用于 MIA2坦克上，该 整体熔模铸件代替 了两个砂型铸件， 减少机加工量， 并增加了零件的可 靠性和性能，该件 需测定1191个尺 寸，并要求X射线 探伤件成本节约 25000美元
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钛合金熔模铸 件， 用于A310, A300, 波音747, 波音767 等飞机 发动机上， 它支 撑涡轮风扇部 件 并将之连接到压 缩机部分。轮廓 最 大尺寸1320.8mm。 它代替由88个 较小 零件组成的 组装件， 强度提 高，重量减 轻， 尺寸控制得更 好
二.熔模铸造工艺特点
1.熔模铸件的尺寸精 度高，表面粗糙度小 2.适合于铸造结构、 形状复杂的铸件 3.合金材料不受限制 4.大批量生产或小批 量生产均可适用
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三.主要工艺过程
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制模 制壳 脱蜡 焙烧 浇注 清理
熔炼
1.制模
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1.1典型制模工艺
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面毛刺 风动异形旋转锉切 削
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四.熔模精密铸造的应用范围及典型产品
从产品类别来看，熔模精密铸件主要分为两大类：军工、 航空类产品与商品类产品。前者质量要求高，后者质量不如 前者。随着冷战时代的结束， 各国军工产品大幅度减少，但 民航、大型电站及 工业涡轮发动机的发展，使得军工、航空 类产品 所占比例变化不大。现在熔模铸造除用于航空、 军 工部门外，几乎应用于所有工业部门，如电子、 石油、化工、 能源、交通运输、轻功、纺织、制 药、医疗器械等领域。
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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。
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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。
1—柱塞；2—压蜡筒；3—压力罐；4—保温罐；5—蜡枪头；6一活塞；7一压型
2.制壳(涂料+撒沙)
2.1 水玻璃制壳
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2.2 水玻璃制壳特点 水玻璃型壳的硬化主要是在硬化液中完成。常用的水玻
璃型壳硬化剂有：结晶氯化铝，聚合氯化铝，氯化镁等
2.2 硅溶胶制壳
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2.3 制壳工艺流程
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熔模精密铸造技术
姓 名：程涛 班 级：材研1303班 指导老师：程培元
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目录
一.熔模精密铸造的发展历史 二.熔模精密铸造工艺特点 三.熔模精密铸造的主要工艺过程 四.熔模精密铸造的应用范围及典型产品 五.熔模精密铸造工艺发展趋势 六.常见的熔模铸造缺陷
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一.熔模精密铸造的发展历史
(4)脱模和焙烧 熔失蜡模的过程叫脱蜡，是熔模铸造的主 要过程之一。
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3.脱蜡
熔模熔失的过程称为脱蜡，型壳制成后一般要停放一段时间 方可进行脱蜡。停放期间也是型壳中残留硬化剂对涂料层继续 硬化的过程，随着停放时间的增加，型壳的湿强度增大，抗水 性增强。
型壳脱蜡的方法有多种，常用的有热水法，高压蒸汽法及微 波脱蜡法等，水玻璃型壳由于普遍应用熔点较低的石蜡硬脂酸 模料，故较多应用热水法。