蜡模精密铸造研究及工艺介绍
蜡模精密铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的精密铸造工艺,是精密铸造行业中的一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的精密铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它精密铸造方法要高,甚至其它精密铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密精密铸造铸得。
现代精密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,尺寸精确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精密铸造,经过对材料和工艺的改进,现代熔模精密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精密铸造的应用,而熔模精密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精密铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密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。
所谓熔模精密铸造工艺,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),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,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中频炉壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最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。
蜡模铸造最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,采用熔模精密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。
熔模精密铸造方法的另一优点是,它可以精密铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以精密铸造高温合金铸件。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。用熔模精密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。
我国的劳动力成本较低,原材料丰富,在产品价格上占有较大的优势,只要将产品质量提高,在国际上仍有很大的竞争力。同时,国内高新技术产业的兴起,机械行业向精密化、小型化发展,以及建筑行业陆续出台的一些法规和地方法规,用铸铜和不锈钢铸件代替铸铁管件,为精密铸造行业提供了前所未有的商机。
引入计算机信息管理,提高企业管理水平。目前,一些企业除了技术上存在问题外,常引起拖延交货期、库存积压、材料消耗失控、效率低下等各方面问题,引入计算机管理和精益思想有助于企业更好的发挥人、财、物的效率,从而提高铸件质量、降低成本、最大限度满足顾客要求、并适应市场需求的变化。计算机在熔模铸造生产中的应用,包括CRMCADPDMCAE等,逐步实现模拟设计、制造和网上交易及远程开发。中国精铸企业应加快信息化建设步伐。
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