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  • 熔模铸 造优点与硅溶胶精密铸造技术
    发布日期:2017-11-15

    熔模铸造   大的优 点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可 减少机械加工工作,只是在 零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某 些铸件只留打磨、抛光余量,不必机 械加工即可使用。由此可见,采用熔 模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度 节约金属原材料。

    熔模铸 造方法的另一优点是,它可以 铸造各种合金的复杂的铸件,特别可 以铸造高温合金铸件。如喷气 式发动机的叶片,其流线 型外廓与冷却用内腔,用机械 加工工艺几乎无法形成。用熔模 铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避 免了机械加工后残留刀纹的应力集中。

    熔模精 密铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为文明古国,中国是 使用这一技术较早的   之一,远在公元前数百年,我国古 代劳动人民就创造了这种失蜡铸造技术,用来铸 造带有各种精细花纹和文字的钟鼎及器皿等制品,如春秋 时的曾侯乙墓尊盘等。曾侯乙 墓尊盘底座为多条相互缠绕的龙,它们   尾相连,上下交错,形成中 间镂空的多层云纹状图案,这些图 案用普通铸造工艺很难制造出来,而用失蜡法铸造工艺,可以利 用石蜡没有强度、易于雕刻的特点,用普通 工具就可以雕刻出与所要得到的曾侯乙墓尊盘一样的石蜡材质的工艺品,然后再附加浇注系统,涂料、脱蜡、浇注,就可以 得到精美的曾侯乙墓尊盘。

    现代熔 模铸造方法在工业生产中得到实际应用是在二十世纪四十年代。当时航 空喷气发动机的发展,要求制造象叶片、叶轮、喷嘴等形状复杂,尺寸   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铸造,经过对 材料和工艺的改进,现代熔 模铸造方法在古代工艺的基础上获得重要的发展。所以,航空工 业的发展推动了熔模铸造的应用,而熔模 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。

    我国是于上世纪五、六十年 代开始将熔模铸造应用于工业生产。其后这 种先进的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。

    所谓熔模铸造工艺,简单说 就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层   的耐火涂料,经过干 燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸 汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把 型壳置于砂箱中,在其四 周填充干砂造型,   后将铸 型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必 造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中 浇注熔融金属而得到铸件。

    熔模铸 件尺寸精度较高,一般可达CT4~6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由 于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸 件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在 加热和冷却过程中的线量变化、合金的 收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普 通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡 料的铸件尺寸一致性要提高很多)。

    压制熔模时,采用型 腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的 表面光洁度也比较高。此外,型壳由 耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融 金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸 件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm。

    硅溶胶 精密铸造是一种比较先进的铸造技术,加工出 来的产品质量高,可达到一级铸件标准。

    控制好 涂料质量是提高铸件质量的有效途径之一。采用硅 溶胶粘结剂制造的型壳,其工艺具有很多优点:涂料配制简便,浸涂工艺性能稳定,对环境   ,容易操作等,目前硅 溶胶铸造工艺在国内应用   为广泛及效果   佳。适用于航天件、五金件、管阀件、缝制件、纺织件、针车件、高尔夫 球头等各种结构、尺寸规 格精度要求较高的蜡模制作。

    在现实 生活中选择精密铸造工艺的时候要根据其特定的要求来选择精密铸造工艺的工艺形式。

    它包括:熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。

    其中较 为常用的是熔模铸造,也称失蜡铸造:选用适 宜的熔模材料制(如石蜡)造熔模;在熔模 上重复沾耐火涂料与撒耐火砂工序,硬化型壳及干燥;再将内 部的熔模溶化掉,获得型腔;焙烧型 壳以获得足够的强度,及烧掉 残余的熔模材料;浇注所 需要的金属材料;凝固冷却,脱壳后清砂,从而获 得高精度的成品。根据产 品需要或进行热处理与冷加工和表面处理。

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