熔模精密铸造技术
精密铸造(熔模铸造的八个工艺流程

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熔模精密铸造

熔模精密铸造工艺熔模精密铸造,又称失蜡铸造,是用易熔材料(例如蜡料或塑料)职称科容次那个模型(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壳中用熔掉模型,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。
熔模精密铸造获得的产品精密、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,是一种近净形成形的先进工艺,是铸造行业中一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。
它不仅是用于各种类型各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精密、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其他铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
基于生产者的要求不同,熔模精铸生产方法基本分为两种类型。
第一种是一般工艺,基本上是采用手工及手动装置和简单机械化,生产成本低。
第二种是当前大多数专业化工厂采用的生产方式,即在车间内部装有悬链输送器及机械化制壳流水线。
这种生产布置的优点是:工艺及其配套的机械化适合生产快速调整,不受特设的辅机相互制约,可充分有效的利用时间,虽然成本要高一些,但其生产率高。
当前采用熔模精铸得尺寸精确、表面光洁、强度适中的零件及整体件,不用(或少用)加工以及由于成分等关系不能加工或难以加工的零件,是熔模精铸生产工艺技术发展的集中趋势。
此外,从适应零件形状、大小、尺寸精度及材料品种的广泛性而言,在各种精密铸造方法(压铸、陶瓷铸、熔模)中,熔模精铸是最富有灵活性的特种铸造方法。
因为除常规合金可用此法生产外,所有高强度合金几乎均可用此法生产。
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)。
《熔模精密铸造技术》课件

缺点
成本高
熔模精密铸造技术需要高昂的设备和工艺成 本,生产成本较高。
对操作人员要求高
熔模精密铸造技术需要经验丰富的操作人员 和技术人员,对工人的技能要求较高。
生产周期长
熔模精密铸造技术的生产周期较长,需要经 过多个工序和复杂的工艺流程。
不适合大规模生产
由于其高昂的成本和复杂的工艺流程,熔模 精密铸造技术不适合大规模生产。
03 熔模精密铸造技术的工艺 流程
模具设计
01
模具设计是熔模精密铸造技术 的第一步,需要综合考虑产品 结构、工艺要求、材料特性等 因素。
02
设计过程中,需要使用CAD等 计算机辅助设计软件进行建模 和模拟,以提高模具设计的准 确性和效率。
03
模具设计应注重细节处理,如 模具的浇口、排气口、冷却水 道等,以确保铸造过程的顺利 进行。
其他领域应用
能源领域
熔模精密铸造技术可用于制造燃气轮机叶片、核反应堆结构件等,提高能源转换效率和安全性。
医疗器械领域
熔模精密铸造技术可以生产高精度、高质量的医疗器械,如人工关节、牙科植入物等,提高医疗效果和使用寿命 。
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模具设计
根据铸件的结构和尺寸, 进行模具设计,确保模具 的精度和稳定性。
模具制作工艺
采用合适的工艺方法制作 模具,如雕刻、3D打印等 ,确保模具的表面质量和 尺寸精度。
金属充型
金属液制备
将熔融的金属液通过浇注系统送入模具型腔 。
充型速度与方向
控制金属液的充型速度和方向,以保证金属液能够 均匀填充型腔,避免气孔、夹渣等缺陷的产生。
特点
高精度、高效率、低成本、适用 范围广,可铸造复杂形状和薄壁 零件,广泛应用于航空、汽车、 船舶、能源等领域。
精密铸造工艺-熔模铸造

一定的强度
在搬运和组装过程中不易损坏。
易于脱壳
在铸件冷却后能够顺利脱去壳型,不 损伤铸件表面。
合金选择与性能要求
符合产品使用要求
良好的铸造性能
根据产品的使用环境和性能要求选择合适 的合金种类和牌号。
合金应具有较低的熔点和良好的流动性, 以便于充型和补缩。
安全操作规程及培训要求
制定安全操作规程
明确各工序的安全操作要求和注 意事项,确保操作人员严格遵守
。
应急预案与演练
对新员工和转岗员工进行安全培 训,提高员工的安全意识和操作
技能。
安全培训与教育
对涉及特种作业的员工,如电工 、焊工等,必须持证上岗,确保 操作安全。
特种作业人员持证上岗
制定针对熔模铸造过程中可能出现 的紧急情况的应急预案,并定期进 行演练,提高员工的应急处置能力。
加强人才培养
加强人才培养和引进,培养一支高素质、专业化的熔模铸造技术人才队伍,推动行业的技 术进步和可持续发展。例如,建立完善的人才培养和激励机制,吸引和留住优秀人才。
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蜡料选择与性能要求
低熔点和高流动性
确保蜡料在注射时能够充分填充模具,形成 精确的蜡模。
易于脱模
与模具材料之间有良好的分离性,降低脱模 难度。
稳定性好
在存放和使用过程中不易变质或产生缺陷。
对环境友好
无毒无害,符合环保要求。
壳型材料及其性能要求
高耐火度
能够承受高温金属液的冲刷而不破裂 或变形。
良好的透气性
较高的力学性能
良好的耐蚀性和耐磨性
合金应具有足够的强度、硬度和韧性等力 学性能,以满足产品的使用要求。
铸造硅溶胶工艺

铸造硅溶胶工艺硅溶胶铸造工艺,也称为熔模精密铸造,是一种高精度、高质量的铸造方法,广泛应用于不锈钢及其他合金的铸造领域。
以下是硅溶胶铸造工艺的主要步骤和特点:一、工艺流程1. 蜡模制作- 蜡料处理:包括静置脱水、搅拌蒸发脱水、静置去污等步骤,以确保蜡料的质量。
- 压制蜡模:在特定温度和压力下,将蜡料注入模具中,形成与铸件形状相同的蜡模。
2. 模组制作- 蜡模修整:对蜡模进行修整,确保表面平整光滑、无缺陷。
- 模组焊接:将多个蜡模焊接到浇口杯上,形成模组,便于后续操作。
3. 制壳- 沾浆:将模组浸入硅溶胶与石英砂制成的浆料中,形成初步型壳。
- 撒砂:在型壳上撒上石英砂,增强型壳的强度。
- 干燥:将型壳进行干燥,确保固化效果。
- 重复沾浆、撒砂和干燥过程,形成多层型壳。
4. 脱蜡- 使用蒸汽或热水将型壳中的蜡模熔掉,留下型腔。
5. 焙烧- 将型壳置于焙烧炉中,进行高温焙烧,以去除残留的水分和有机物,提高型壳的强度。
6. 浇注- 将熔融的金属液注入焙烧后的型壳中,待金属液冷却凝固后,形成铸件。
7. 清壳- 清理铸件表面的型壳,得到最终的铸件。
二、工艺特点1. 高精度:硅溶胶铸造工艺可以生产出尺寸精度和表面质量都非常高的铸件,其尺寸精度一般可达CT4-6级,表面粗糙度可达Ra1.6-3.2μm。
2. 少切削或无切削:由于铸件精度高,通常只需进行少量的机械加工或无需加工即可直接使用,大大节省了材料和加工成本。
3. 复杂形状:硅溶胶铸造工艺能够生产形状复杂、难以用其他方法加工的铸件,如喷气式发动机的叶片等。
4. 耐高温:硅溶胶铸造工艺能够生产高温合金铸件,这些铸件在高温环境下仍能保持良好的性能。
三、应用领域硅溶胶铸造工艺广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及工艺美术品等领域。
综上所述,硅溶胶铸造工艺是一种高精度、高质量的铸造方法,其工艺流程复杂但具有显著的优势和应用价值。
2022年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结范文-图文

2022年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结范文-图文一.模料相关知识:1.模料基本要求(热物理性能、力学性能、工艺性能):①热物理性能:(熔化温度、热膨胀、耐热性)A:熔化温度:常用熔点、滴点、环球软化点等多种方法表示。
B:热膨胀:有体膨胀和线膨胀二种不同的表现形式,常用线收缩率、体膨胀率来衡量。
说明:收缩率没有标准值,主要根据产品结构和依靠工程技术人员的经验;现在已开始使用计算机模拟软件实验,但还没有取得成功。
C:耐热性:指模料承受较高环境温度而不变形的能力。
常用热变形量或软化点来衡量耐热。
②力学性能:(强度、硬度)A:强度:模料强度通常以抗弯强度(断裂模量)来衡量。
B:硬度(针入度):在设定温度(例如20或25℃)和固定载荷(如100g)作用下,标准针在在规定时间(5)刺入模料表面的深度(以0.1mm为单位)。
③工艺性能:(蜡液粘度、蜡膏流动性、灰分)A:模料在液态下(例如99℃)的粘滞性。
B:蜡膏流动性:蜡膏充填压型型腔的能力。
通常以设定温度(例如压注温度)和恒定载荷(2kg)作用下,试样的变形程度代表蜡膏的流动性C:灰分:模料经高温(900℃)焙烧后的残留物含量。
说明:铸件的表面质量主要靠原材料保证,一定要把原材料管起来并且确保原材料的质量一定要合格,公司一定要重视原材料的管理,蜡料较为重要(病从口入)。
2.模料常用原材料(蜡质材料、树脂、高分子聚合物):①蜡质材料:在常温下为不透明或半透明的固体,有固定的熔点或狭窄的凝A:矿物蜡(如石蜡、微晶蜡、地蜡、褐煤蜡等)。
B:动植物蜡(如蜂蜡、虫白蜡、棕榈蜡等)。
C:人造蜡(如硬脂酸)。
②树脂:指非晶态有机物,在常温下为透明的脆性固体,没有固定的熔点,熔融后粘度较大。
常用的有松香及其衍生物和其他天然或人造树脂(如石油树脂、萜烯树脂等)。
③高分子聚合物(高聚物):指分子量大于1万的高分子聚合物。
熔模铸造中常用的主要是聚烯烃,例如聚乙烯、EVA、聚苯乙烯等,其力学性能比蜡强韧得多,熔融后粘度大。
熔模铸造简介

熔模铸造简介1.熔模铸造发展概况1.1. 概述熔模铸造又称熔模精密铸造,是一种近净形的液态金属成型工艺,应用该工艺获得的每个铸件都是经多种工序、多种材料、多种技术共同协作综合的结果。
熔模铸造通常是指在易熔材料制成的模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。
1.2. 工艺流程熔模铸造工艺全过程:1.蜡模成型:将蜡料压入金属型腔模具,冷却取出形成蜡模;2.组树:将若干蜡模焊在一根蜡制的浇注系统上,组成蜡模组;3.沾浆:将蜡模组浸入水玻璃和石英粉配置的浆料中;4.硬化壳:将蜡模组放入硬化剂中进行硬化,如此重复数次,直到蜡模表面形成一定厚度的硬化壳;5.熔蜡制壳:将带有硬壳的蜡模组加热,使蜡熔化后从浇口中流出,形成铸型空腔;6.熔炼浇注:将液态金属浇入模壳,形成铸件毛坯;7.清理型壳:待浇注后的产品充分冷却后,使用人工锤击或振动脱壳机使模壳从铸件上分离。
最后,利用切割的方法分离出模组上的铸件产品,得到所需铸件。
2.模料2.1. 模料要求制模材料的性能不单应保证方便地制得尺寸精确和表面光洁度高,强度好,重量轻的熔模,它还应为型壳的制造和获得良好铸件创造条件。
模料一般用蜡料、天然树脂和塑料(合成树脂)配制。
凡主要用蜡料配制的模料称为蜡基模料,它们的熔点较低,为60~70℃;凡主要用天然树脂配制的模料称为树脂基模料,熔点稍高,约70~120℃。
熔模铸造对模料的要求:1.热物理性能①熔点:模料的熔点及凝固温度区间应适中,熔点一般在50~80 ℃范围为宜,模料的凝固温度一般选择在5~10 ℃,以便配制模料、制模及脱蜡工艺的进行。
②热稳定性:热稳定性是指当温度升高时,模料抗软化变形的能力。
蜡基模料的热稳定性常以软点来表示,它是以标准悬臂试样加热保温2 h的变形量(挠度)达2 mm时的温度作为软化点,模料软化点一般应比制模车间的温度高10 ℃以上为宜。
熔模精密铸造技术

熔模精密铸造技术
嘿,朋友们!今天咱来聊聊熔模精密铸造技术,这可真是个了不起的玩意儿!
你想想看啊,就好像是一个神奇的魔法,能把一堆普通的材料变成精致无比的宝贝。
它就像是一位超级厉害的雕塑大师,能一点点地雕琢出
极其细微的形状和纹路。
先来说说它的过程吧。
要先做出一个蜡模,这蜡模就像是艺术品的初稿,得精心打造。
然后给这个蜡模穿上一层厚厚的“衣服”,这“衣服”可讲究了,得能经得住高温的考验。
接着,把蜡模熔化掉,让它消失得
无影无踪,就好像变魔术一样!这时候,留下的空间就等着金属液来填
满啦。
等金属液冷却凝固,哇塞,一个精美的铸件就诞生啦!
这熔模精密铸造技术的好处可多了去了。
它能造出形状超级复杂的东西,那些弯弯绕绕的、一般方法根本搞不定的形状,它都能轻松拿下。
而且啊,它的精度特别高,高到什么程度呢?就好像能在头发丝上雕花
一样!这可太了不起了吧!
咱再说说它的应用。
汽车上那些精巧的零件,好多都是靠它制造出来的呢。
还有那些航空航天领域的重要部件,没有熔模精密铸造技术可不行。
它就像是幕后的英雄,默默地为各种高科技产品贡献着自己的力量。
你说,要是没有这技术,我们的生活会变成啥样?那肯定会少了很多精彩的东西啊!那些精致的工艺品、高性能的机械部件,可能都没办法
那么完美地呈现在我们眼前了。
所以啊,熔模精密铸造技术可真是个宝啊!它让我们的生活变得更加
丰富多彩,让那些看似不可能的东西都变成了现实。
朋友们,你们说这技术牛不牛?是不是得给它点个大大的赞呢!。
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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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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
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。
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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
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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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(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。
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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。
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
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
(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。
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
Байду номын сангаас 1.制模
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1.1典型制模工艺
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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。
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。
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。