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[科普中国]-精密注造

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精密铸造是用精密的造型方法获得精确铸件工艺的总称。它包含熔模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造、压力铸造等。其中较为常用的是熔模铸造,也称为失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净成形的先进工艺。

熔模铸造熔模铸造又称失蜡铸造,简单地说,是用易熔材料(如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),再在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化后形成一个整体型壳,然后用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中高温焙烧,铸型经焙烧后,就可向其中浇注熔融金属得到铸件。1

熔模铸造优点①熔模铸件具有很高的尺寸精度和表面光洁度,可减少机械加工量,只需在零件上要求较高的部位留下少许加工余量即可,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。

②熔模铸造可以铸造各种合金的复杂铸件,特别是可以铸造高温合金铸件。例如,喷气式发动机叶片具有流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法成型,用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留的应力集中。1

陶瓷型铸造陶瓷型铸造是用陶瓷浆作为造型材料灌浆制成铸型,经高温焙烧后,再合箱浇注金属液,铸成零件。陶瓷铸型可分为两种:一种是全陶瓷浆料灌制的陶瓷型;另一种是采用砂型或金属型底套式的陶瓷型。陶瓷型铸造的优点是铸件具有较高的表面光洁度和尺寸精度,利用该工艺可铸出大型精密铸件,并且投资少,投产快,生产准备周期短;缺点是原材料价格昂贵,由于有灌浆工序,不适用于批量大、重量轻、形状较复杂的铸件,并且生产工艺过程难以实现机械化和自动化。

消失模铸造消失模铸造又称实型铸造,是用泡沫塑料或石蜡制作成与铸件形状-致的实型模具,经过浸涂耐火涂料并烘千后,埋在千石英砂中三维振动造型,然后在负压状态下浇入熔化的金属液,实体模具受热汽化抽出,进而被液体金属取代,液体金属冷却凝固后形成铸件的铸造方法。消失模铸造可以消除起模斜度,减少铸件壁厚,能够获得表面光洁度和尺寸精度较高、无飞边、少无余量的精密铸件。

金属型铸造金属型铸造又称硬模铸造或永久型铸造,是指将金属液浇注到由金属制成的铸型中而获得铸件的铸造方法。金属型铸造可以得到尺寸精度高、表面粗糙度值低的铸件,且批量生产质量稳定性较好,因此,目前主要用于大批量生产形状简单的非铁金属及合金铸件,如铝合金活塞、铝合金油泵壳体、铜合金轴瓦、铜合金轴套等。金属型的热导率和热容量大,冷却速度快,铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右。但由于浇注的金属液很快结晶凝固,降低了充型能力,所以金属型铸造不适用于生产形状复杂的零件或薄壁件。1

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学