熔模精密铸造新技术新工艺

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第一节熔模铸造

第一节熔模铸造

川蜡——又称为白蜡、中国蜡、虫蜡,四川出产很多, 是白蜡虫分泌于所寄生的树上的蜡,是我国的特产。不溶于 水、乙醇和乙醚,易溶于苯。其优点是强度高、熔点高及流 动性好,但脆性及收缩率较大,它能与松香互溶,形成松香 与川蜡复合基体的模料,使之具有良好的综合性能。
聚乙烯——由乙烯聚合而成的高分子化合物,低分子量 为液体,高分子量的纯物质是乳白色蜡状固体粉末,经加入 稳定剂后,加工成粒状,具热塑性。模料中加入聚乙烯能显 著提高强度,热稳定性和韧性。
多个小针,以提供最大的散热面 积。件重0.184kg。
图3 壳体 该壳体铸件结构复杂,该图是用两
个切面解剖后的照片,可见其外形和内 腔均很复杂,它的熔模是用13个不同的 蜡模组装而成的。为铝合金熔模铸件, 其尺寸为214.9mm×200mm ×145mm, 重2.36kg。
1 重型柴油机叶轮、壁很薄,机械加工等无法达到, 用精铸法制造, 制壳时要涂挂4-6次
① 熔点要适中,通常希望60-100℃,以便于配制 模料、制模、脱模。
② 要求模料有良好的流动性和成型性,在压制熔 模时,半凝固状态的模料应能很好的充填满压型型腔, 清晰的复制出型腔的表面,表面光洁,而且熔失熔模时 易从型壳中流出。
③一定的强度,表面硬度和韧性,防止变形损失。 ④ 高的软化点——模料开始发生软化变形的温度称
所以精铸车间都与一些精密的熔炼设备相联系, 如真空熔炼等。
3.5 应用举例
图1 离心叶轮 该件突出的特点是尺寸大,壁薄。直径457mm、高 228.6mm,重45kg。有高的尺寸精度要求、大部分 件需经过x射线和荧光检查。材质为沉淀硬化马氏体 不锈钢17-4PH(美国牌号)
图2 热交换器 铝合金的热交换器,轮廓尺寸为 190.5mm×139 .7mm×55.9mm , 壁厚为 1.5mm,上面分布着1200

熔模铸造合金及熔炼技术

熔模铸造合金及熔炼技术
可 在 600-1100℃ 的 高 温 、 高 腐 蚀 的 环 境下稳定工作,被广泛用于航空、航天、 船舰、能源和化工行业.
1.3.1超级合金的分类 按合金的基体元素可分为四大类 ●铁基 ●镍基 ●钴基 ●金属间化合物
铁基铸造高温合金(或称为铁-镍-铬 基) 如K213 化学成份为
Cr /% Ni /% W /%
2 我国熔模铸造常用合金
▲铸造炭钢和低合金钢 ▲铸造不锈钢
2.1 我国与发达国家所用熔模铸造 合金对比
铁基合金 非铁合金 超级合金
北美 欧洲 中国
20% 36% 83.7%
31%
49%
12%
52%
16.3%
2.2 铸造碳钢和低合金钢
铸造碳钢和低合金钢是我国熔模铸 造工艺,特别是水玻璃工艺使用最多 的合金。
1.2.3铸造镁合金
镁是最轻的工程金属,密度1.751.85g/cm3 , 是 纯 铝 的 2/3 。 但 力 学 性 能差,不能用来制造结构零件。加入 铝、锌、锰、稀土的镁合金,可用于 铸造零件。
铸造镁合金经热处理后的性能: 比强度高 减震性好 切削加工性好 抗蚀性差—镁合金铸件要经氧化处 理或涂漆保护
控制好两个温度是获得合格铸件的关键。
常用精铸合金熔点范围如下表。精密铸 造的浇注温度大致为熔点加100-170℃。
3)合金的纯净度高
以钢为例,钢中的有害元素(硫、磷 氧、氮、氢)和非金属夹杂物(氧化物、 硫化物、硫氧化物)降低到一定的低水 平后,钢的性能将产生质的提高,它表 现在以下几方面:
14~16 34~38 4~7
Al /% Ti /% B /% 1.5~2 3~4 0.05~0.1
其余成分为Fe, 价格相对便宜,但高 温性能较差

精密铸造(熔模铸造 失蜡铸造)详细图解

精密铸造(熔模铸造 失蜡铸造)详细图解

精密铸造(熔模铸造/失蜡铸造)工艺流程
模具设计-----磨具制造----压蜡-----修蜡-----组树-------制壳(沾浆)-----脱蜡----型壳焙烧------化性分析---浇注----清理-----热处理-------机加工-----成品入库。

名词解释:
压蜡(射蜡制蜡模)---修蜡----蜡检----组树(腊模组树)---制壳(先沾浆、淋沙、再沾浆、最后模壳风干)---脱蜡(蒸汽脱蜡)-------模壳焙烧--化性分析--浇注(在模壳内浇注钢水)----震动脱壳---铸件与浇棒切割分离----磨浇口---初检(毛胚检)---抛丸清理-----机加工-----抛光---成品检---入库
压蜡包括(压蜡、修蜡、组树)
压蜡---利用压蜡机进行制作腊模
修蜡---对腊模进行修正
组树---将腊模进行组树
制壳包括(挂沙、挂浆、风干)
后处理包括(修正、抛丸、喷砂、酸洗、)
浇注包括(焙烧、化性分析也叫打光谱、浇注、震壳、切浇口、磨浇口)后处理包括(喷砂、抛丸、修正、酸洗)
检验包括(蜡检、初检、中检、成品检)。

熔模铸造简介

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。

熔模铸造的工艺特点

熔模铸造的工艺特点

熔模铸造的工艺特点
熔模铸造的工艺特点熔模铸造是一种精密铸造工艺,其特点在于模具材料为熔化后再凝固的模型,因此能够制造出形状复杂、尺寸精确的零件。

熔模铸造具有模具精度高的特点。

由于模具材料是通过熔化后凝固形成的,所以能够复制出非常精确的模型形状。

这使得熔模铸造能够制造出各种复杂的零件,如叶片、涡轮等。

同时,由于模具材料的凝固过程可以控制,因此可以实现非常高的尺寸精度。

熔模铸造具有表面质量好的特点。

由于模具材料是通过熔化后凝固形成的,所以能够复制出非常光滑的表面。

而且,由于模具材料的凝固过程可以控制,因此可以避免一些常见的铸造缺陷,如气孔、夹杂等。

这使得熔模铸造的零件表面质量非常好,能够满足高精度、高要求的应用。

熔模铸造具有生产效率高的特点。

由于模具材料是可重复使用的,所以可以大批量生产相同的零件。

而且,由于熔模铸造具有高精度、高表面质量的特点,因此可以减少后续加工工序,提高生产效率。

熔模铸造是一种精密铸造工艺,具有模具精度高、表面质量好和生产效率高的特点。

它在航空、航天、汽车等领域有着广泛的应用前景。

熔模铸造案例

熔模铸造案例

熔模铸造案例
首先,选择合适的原材料非常重要。

在这个案例中,我们选用了耐高温、抗腐蚀性能好的合金材料作为铸造原料。

这些原料经过精密的配比和熔炼后,得到了符合要求的合金液态金属。

接下来,制作熔模。

熔模是熔模铸造的关键环节,它直接决定着最终产品的形状和尺寸精度。

在本案例中,我们采用了3D打印技术,利用光固化树脂制作了高精度的熔模。

这种熔模制作工艺不仅能够大大缩短制模周期,还能够保证产品的精度和表面质量。

然后,进行熔模注射。

在这一步骤中,我们将预热好的熔模置于注射机中,通过高压将液态金属注入到熔模中,待金属冷却凝固后,即可取出成品。

这一步骤需要严格控制注射温度、压力和时间,以确保产品的质量。

最后,进行后处理。

熔模铸造出来的产品通常需要进行去毛刺、抛光、喷漆等后处理工艺,以提高产品的表面光洁度和精度。

在这个案例中,我们采用了自动化设备进行后处理,大大提高了生产效率和产品质量。

通过以上案例,我们可以看出,熔模铸造工艺具有高精度、复杂形状、批量生产的优势,适用于航空航天、汽车、军工等领域。

随着3D打印技术、自动化设备的不断发展,熔模铸造工艺将会更加智能化、高效化,为制造业的发展带来新的机遇和挑战。

总的来说,熔模铸造是一项具有广阔前景的铸造工艺,它能够满足复杂零部件的生产需求,为工业制造注入新的活力。

希望通过本文的介绍,读者对熔模铸造工艺有了更深入的了解,为相关行业的发展和应用提供参考和借鉴。

精密铸造

精密铸造精密铸造是相对于传统的铸造工艺而言的一种铸造方法。

它能获得相对准确地形状和较高的铸造精度。

较普遍的做法是:首先做出所需毛坯(可留余量非常小或者不留余量)的电极,然后用电极腐蚀模具体,形成空腔。

再用浇铸的方法铸蜡,获得原始的蜡模。

在蜡模上一层层刷上耐高温的液体砂料。

待获得足够的厚度之后晾干,再加温,使内部的蜡模溶化掉,获得与所需毛坯一致的型腔。

再在型腔里浇铸铁水,固化之后将外壳剥掉,就能获得精密制造的成品失蜡法铸造现称熔模精密铸造,是一种少切削或无切削的铸造工艺,是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、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其它铸造方法要高,甚至其它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。

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国家之一,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,它们首尾相连,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。

铸钢工艺之:精铸覆膜砂壳型工艺代替熔模精密铸造生产复杂铸钢件的稳定化应用

铸钢工艺之:精铸覆膜砂壳型工艺代替熔模精密铸造生产复杂铸钢件的稳定化应用熔模铸造工艺应用于工业化生产已经有近一个世纪的发展历史,它作为一种近净成形的制造工艺,在生产结构复杂、精度和表面要求高的精密铸件,特别是高熔炼温度、高化学活性金属的成形中起着无法替代的作用,目前利用熔模铸造工艺主要生产各种牌号精密铸钢件产品。

根据产品特性要求不同,熔模精铸生产工艺一般分为两类,一类是硅溶胶制壳工艺,采用硅熔胶作为黏结剂,制壳后蒸汽脱蜡,型壳高温焙烧后浇注,主要用于生产不锈钢、耐热钢、高温合金等材质高端产品;另一类是水玻璃制壳工艺,采用水玻璃作为黏结剂,制壳时需要用氯化铝或氯化铵化学硬化,制壳后热水脱蜡,型壳高温焙烧后浇注,主要生产碳钢、低合金钢材质的汽车或机械类产品。

该两种熔模精铸工艺都有一定污染物或气体排放,尤其是水玻璃制壳工艺,废水、废气、废砂、粉尘等环保指标很难达到,造成近两年以来铸造行业成为环保部门屡次检查的重点,熔模铸造工艺也面临下一步如何发展的问题。

在此背景之下,用覆膜砂工艺生产铸钢件产品被提上了日程,历史上覆膜砂工艺因耐高温冲击性差多用来生产铸铁件产品。

我国研究应用覆膜砂开始于20世纪50年代,直至80年代中期只有几家工厂采用自制的覆膜砂用于壳芯生产。

自此以后,覆膜砂开始作为商品推向市场,随着原材料、制造设备和制造工艺的不断改进,覆膜砂品质也不断得到提高,生产成本下降,90年代以来,覆膜砂的应用得到了更迅速的发展,产品种类不断增多,并已形成系列化。

目前,我国铸造用覆膜砂年产量已达50万t以上,共有专业生产厂家近百家。

随着我国随着我国汽车工业的快速发展和机械产品外贸出口需要,以及铸件国际市场的开发,对铸件品质的要求越来越高,覆膜砂的应用将会在短期内得到迅速增长,这类覆膜砂用于生产各种铸铁产品,已经非常成熟,而且产品质量优于普通砂铸,得到了非常广泛的应用。

熔模铸造工艺和精铸覆膜砂壳型工艺两种工艺流程分别如图1、图2所示。

精密铸造 制壳工艺

精密铸造制壳工艺一、概述精密铸造制壳工艺是指利用铸造技术,将金属或合金熔化后注入模具中,通过冷却凝固形成各种形状的零件。

该工艺具有生产周期短、成本低、制造精度高等优点,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等领域。

二、材料选择1. 铸造材料:通常选择高强度、高耐腐蚀性能的金属或合金,如不锈钢、铝合金等。

2. 模具材料:通常选择高温耐磨性能好的材料,如钢铁等。

三、模具设计1. 根据零件形状和尺寸要求设计模具结构,并确定模具开口方向。

2. 考虑到零件表面质量和模具使用寿命,对模具表面进行光洁度处理或涂覆耐磨涂层。

四、制备模具1. 根据设计图纸将所选材料切割成相应尺寸。

2. 将各部分零件组装成完整的模具,并进行调试和检查。

五、铸造准备1. 清洗和涂覆模具表面,确保表面干净平整。

2. 准备铸造材料,进行熔炼和净化处理。

3. 将模具加热至一定温度,以保证铸造材料能够充分流动并填充模具。

六、铸造过程1. 将预热好的模具放置在注塑机上,并通过控制系统进行开合操作。

2. 将已经熔化和净化处理好的铸造材料注入到模具中。

3. 控制注塑机的压力、温度等参数,确保铸造材料能够均匀地填充到模具中,并冷却凝固。

七、零件取出1. 等待铸造材料完全冷却后,将模具打开并取出零件。

2. 对零件进行清洗和抛光等表面处理。

八、质量检查1. 对零件尺寸、形状、表面质量等进行检查,并与设计要求进行比对。

2. 对铸造过程中产生的废品和次品进行分类和处理。

九、结论精密铸造制壳工艺是一种高效、精度高的制造工艺,在现代工业生产中得到广泛应用。

通过合理的材料选择、模具设计和铸造过程控制,可以生产出高质量的零件。

复杂镁合金精密铸件的熔模铸造工艺探讨

复杂镁合金精密铸件的熔模铸造工艺探讨摘要:采取熔模型壳铸造WE54镁合金,分析复杂精密铸件成形过程。

经重力浇筑成形得知,铸件充型流动性很差,且有明显的冷隔、流纹以及缩陷问题;采取低压浇铸后,铸件问题得以消除,铸件外表光洁,轮廓清楚,大小精度提升。

关键词:镁合金铸件;熔模型壳;重力;低压镁合金铸件于航空航天、汽车以及电子通讯等行业得到普遍使用,其中石膏型熔模铸造方法简单,复制性好,而且保温性较好,可以成形出内外结构非常繁琐、壁厚较小的零件。

但是,因为镁合金的密度与比热容小,铸造时冷却迅速,极易产生冷隔等问题,制约了镁合金用于航空航天以及国防等领域。

低压浇铸可以在低压作用下顺利底注充型、结晶,已经是关键的接近成型方法模拟。

1、熔模铸造流程、特征及运用相较于与其他铸造手段及零件成形方式,熔棱铸造具备如下特征:应用易熔模,无需开箱启模:选择液体涂料制壳,形壳可以有效复制熔模;热壳铸造,金属液可以有效复制型壳。

所以,熔模铸造出的铸件规格精度能达到CT4~CT6级,压制熔模时,选择型腔表面干净的压型,所以,熔模外表光洁度也很高。

另外,型壳通过耐高温的特别粘结剂与耐火材料加工成的耐火涂料涂挂于熔模上而形成,和熔融金属相接触的型腔内壁粗糙度能达到Ra=0.8 μm~3.2 μm;能够铸造形状非常繁琐的铸件,尤其是能够精密加工高温合金铸件,像喷气式学发动机叶片,它的流线型外廓和冷却用内腔采取机械制造工艺基本不能形成,采取熔模精密铸造既能够实现批量生产,保障铸件的统一性,并防止机械制造后残留刀纹聚集应力;铸件壁厚与最小铸出孔能达到0.5 mm,大小有几毫米甚至上千毫米,质量有1 g~1000kg的零件;加工灵活度高,适应性好,适用于单件、小批量及大批量加工。

因为熔模铸件具有较高的尺寸精度与表层光洁度,能够削减机械生产工作,尽在铸件要求很高的位置留一些生产余量就行,甚至有些零件仅留打磨、抛光余量,无法机械加工就能应用。

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熔模精密铸造新技术新工艺一、概述熔模精密铸造是我国的一种古老的传统工艺。

早在2400多年以前,我国就采用失蜡法铸造出精美的工艺品。

在此基础上运用现代技术发展成为无余量熔模精密铸造这一新的铸造技术,这种方法可以铸造出几何形状非常复杂的零件,而且,除装配面需经机械加工外,其它内外表面均不需加工,节约了大量的设备和人力,大大缩短了制造周期。

五十年代初,我国已将熔模铸造用于机械制造,特别是航空涡轮发动机叶片的生产。

而西方国家六十年代已出现了无余量精密铸造技术。

我国运用、掌握这一技术是在七十年代末期以引进英国R·R公司斯贝发动机制造技术专利为标志的。

随后,在航空发动机制造厂(410、420、430、331厂、航材院)内得到了迅速的推广应用和发展,大大提高了我国航空发动机制造工艺水平,提高了产品的质量,明显降低了产品的制造成本。

随着现代航空发动机涡轮前进口温度的不断提高,单靠提高材料的性能来满足发动机性能的提高已不可能,于是从发动机的设计结构和制造工艺的结合上力争找到突破点,表现在无余量精密铸造上的突破点就是:(1)将涡轮工作叶片和导向叶片由实心设计成空心,采用严格的强制冷却技术,这样就使得精铸叶片的内腔越来越复杂,这就是无余量精铸空心叶片。

(2)人为改变晶粒的生长方向,让一个叶片的晶粒,全部沿着叶片受力的主应力轴方向平行生长,甚至整个叶片就是一个晶粒,没有第二个晶粒,这就是定向凝固叶片或叫单晶叶片,这种技术就叫定向凝固(单晶)技术。

如果和第一个结合起来,它就叫“无余量(精铸)定向(单晶)空心叶片”。

与这个方法相比,第1种方法又叫“无余量(精铸)等轴晶空心叶片”。

(3)将多个单个零件分别加工出来或若干个单元体制造出来再组装成一个整体组件,而改为整体铸造出来,原来需经加工的型面而改为直接铸出,这就是无余量整体精密铸件,这种技术就是无余量整铸技术。

上述技术已在我国航空、航天发动机制造技术上得到充分的体现:无余量精铸空心叶片技术在FWS9发动机、WP13发动机、FS-2发动机上得以应用。

定向凝固技术在14#机、WP13B、GTH验证机、10A发动机上得以应用。

单晶技术在WZ-9、推重比10发动机上得以应用。

无余量整铸技术在10A、WZ9、FP-2、FP-4、FS-2发动机上得以应用。

当今国内外能够体现无余量精铸水平的,以定向凝固(单晶)技术和无余量整铸技术为代表,下面分别介绍这两大技术的工艺及工艺过程。

图1 图2图3图4图5图6图7图8图9图10图11图12图13图14图15图16图17图18图19二、无余量定向空心叶片的制造1.熔模精密铸造工艺流程2. 石英基陶瓷型芯制造工艺及过程控制要点2.1 陶瓷型芯制造工艺流程2.2 陶瓷型芯制造工艺⑴石英玻璃均来自石英玻璃制品厂的玻璃器废品及下角料,厚薄不一、明亮度不一,要求SiO2含量99.9%以上。

明亮度越好,纯度越高。

筛选时按厚度一致、块度大小一致分组。

⑵用洗衣粉液或用10~20%碱水洗净,有条件用超声波清洗、漂洗。

没条件用手工一块块清洗,再用水漂洗。

保证清洗干净,达到PH值为中性。

⑶进入烘箱,在150℃~200℃下烘干。

⑷将烘干的石英玻璃:瓷球=1∶1装入瓷坛内,球磨24~30h,取出过筛。

150#筛下物可用。

⑸配增塑剂。

将45%的石蜡(68℃~70℃)、50%的蜂蜡、5%的高压聚乙烯依次放入加热容器内,温度不能超过200℃,化清后保温15分钟,用100#筛网过滤后浇注成块。

⑹配料:石英粉72%+锆英粉(ZrO2●SiO2)28%+20%增塑剂(占石英粉和锆英粉的总重百分比)注:(a)锆英粉含Zr量56~60%。

(b)锆英粉须经1100℃×4h焙烧后球磨过筛,150#筛下物可用。

⑺制浆将增塑剂置于不锈钢坩埚内加热熔化,随后在不断地搅拌的情况下,逐步将混合好的石英粉和锆英粉加入到坩埚内,继续搅拌。

⑻压制陶芯将陶芯模具予热,表面涂以分型剂—201-10硅油,合模。

将制好的料浆置于制芯机保温筒内,注射压力4~6个大气压。

注射成形后保压1~2分钟。

图20图21图22图23图24图25⑼校正陶芯出模后,立即置于胎模内保压(石膏或树脂胎模)3~5分钟。

⑽修整陶芯出胎模后手工打毛刺、修整。

⑾ 造型在陶瓷烧钵内,装入经100#筛网过筛的工业氧化铝粉,高约20mm左右。

随后将陶芯垂直放置于其上,然后再填充氧化铝粉,厚度仍不小于20mm。

刮平后,再按上述方法装第二层、第三层……,直至装满陶瓷钵。

最后筛上一层20mm厚的氧化铝,振实、刮平。

图26图27图28⑿ 烧结⒀ 出炉检查陶钵100℃以下出炉后,继续在空气中冷却。

当不烫手时,小心地将陶芯从氧化铝粉中取出,用压缩空气吹去表面残粉,目视检查,将变形和裂纹者挑出。

图30图31⒁ 高温强化将烧结后的陶芯置于硅酸乙酯(C2H5O)4Si水解液中浸泡10~15分钟,取出后自干2h,然后在氨干箱内氨干8~10分钟,风干20分钟即可,没有氨干箱自干8h以上。

高温强化的作用,只有在定向凝固过程中显示出来。

⒂ 室温强化烧结后的陶芯强度很低,须进行强化,强化后可提高强度200%左右,冲击韧性提高180%左右。

强化剂的配制:按环氧树脂:丙酮:聚酰胺=100(克):100(毫升):40(克)比例配制强化剂。

将高温强化后的陶芯浸入强化剂中保持30分钟,待气泡消失后,再用吸水纸或纱布擦干残留液,自干6-24小时,放入100-120℃的烘干箱中烘干60分钟。

⒃ χ光检验χ光检验的目的,是将肉眼难以发现的裂纹找出来,报废掉,以免在定向凝固后造成大的浪费。

⒄ 尺寸检验尺寸检验须符合型芯图的要求,通过工装或仪器检查变形程度,型面是否符合要求、厚薄是否合适、长短是否一致等等。

尺寸精度应达到±0.25%。

目前先进的检测方法是激光检测,它是对一些特性点的非接触检测,既不损伤陶芯又非常精确。

图32图33⒅ 表面检验主要检查表面有无破损、凹陷、裂纹等。

表面光度应符合▽6-▽7。

⒆ 理化测试主要检查主要元素、微量元素、晶体结构和χ光衍射分析。

并测试检查制模前、后模壳脱蜡后及焙烧后的室温性能,对于定向凝固用陶芯,其室温强度应在100Kg/cm2以上。

⒇ 入库。

图34图352.3 工艺过程控制要点⑴制浆时,温度控制在100-120℃内,搅拌至少在20h以上,达到充分湿润。

⑵ 造型时,陶芯与陶芯之间、陶芯与烧钵外壁之间间距至少在15mm 以上。

⑶ 造型振动,不能太松也不能太紧。

⑷ 当定向凝固钴基叶片时,其所用陶芯在高温强化后还应“穿衣”,即防反应保护。

2.4 铝基陶芯制造工艺(介绍前苏联工艺)铝基陶芯的制造工艺过程与硅基基本相同,所不同的是主要以下几点: ⑴ 陶瓷型芯料浆配比:Al 2O 3 320目 80%(电熔刚玉粉)Al 2O 3 400目 10%(电熔刚玉粉)SiO 2 320目 10%(生石英粉、须经900℃×10H 处理)增塑剂(90%石蜡68-70℃10%高压聚乙烯)20%(占Al 2O 3+ SiO 2总重百分比)⑵ 烧结图38⑶脱芯(后工序时介绍)图39图40图41 3. 熔模制造3.1 熔模制造工艺流程3.2 熔模制造⑴ 准备压型清洗油封,检查是否少件、碰伤,调节陶芯定位到准确位置。

⑵ 陶芯填软蜡按蜂蜡∶石蜡=80%∶20%(总之稍微有点硬度就行)比例将两种蜡掺在一起,以糊状状态将陶芯所有沟槽、孔洞填满并刮平。

图42⑶ 准备模料制造熔模用的材料称为模料。

目前国内外无余量精铸生产时,所用的模料品种较多,现主要介绍如下模料配比:国外:RR5:石蜡10%、微晶蜡15%、巴西棕榈蜡25%、氢化树脂5%、达玛树脂45%。

红色、熔点72℃。

A71:石蜡10~20%、微晶蜡10~20%、小烛树脂5~15%、季戊四醇酯10~30%、甘油松香10~30%,绿色、熔点66℃。

国内:a.:石蜡30%、地蜡5%、川蜡5%、聚合松香30%、424松香25%、EVA5%。

b.:石蜡30%、浅色蜡10%、聚合松香17%、424松香40%、EVA3%。

上述模料,可以购买原材料按比例自行配制,也可直接从模料专业厂家购买成品蜡,用前加热到一定程度既可。

不管怎样,凡是无余量精铸用模料,要求其热稳定好、强度高、流动性好、膨胀收缩小。

通过先进的制模手段和严格的制模工艺,使熔模光度达到▽8,精度控制在0.05~0.1mm范围内。

⑷ 压制冷蜡块对于熔模截面厚大部位,为了防止尺寸收缩过大或局部产生缩陷,为了不影响熔模表面的完整性和光度,采用预制的冷蜡块放入型腔中压制成型。

冷蜡块的尺寸比实际熔模外廓尺寸每面小2~3mm。

冷蜡块可单独压出,也可在压制熔模时同时压出。

图43⑸ 压制蜡模熔模质量的好坏,除可采用合理的工艺方法外,制模设备也是必不可少的条件。

目前,国内外使用较多的有莱登(Leyden)和埃培克(Epic-TemPcraft)两种压注机。

这两种油压式压注机自动化程度较高,全部参数自动控制,不受外来因素的影响。

因此,熔模质量稳定,组织致密,表面光洁度高,适用于各种无余量叶片和尺寸要求高的铸件生产。

EPIC压注机,ET-35型的主要性能指标:最大合模压力:140公斤/厘米2(换算压力35吨)调节范围:14~140公斤/厘米 2注射压力:3.5~63公斤/厘米 2流量比:0~13.6升/分台面工作尺寸:530×530mm模板工作行程:254mm储蜡槽最高温度82℃,搅拌频率可调试,一般采用2分钟一次,非工作时间6分钟一次,真空度为-381毫米汞柱。

压制蜡模的具体操作是:开启预热好的模具,刷硅油(201-10)分型剂,放置冷蜡块,放置陶芯,首件空压,不注蜡,看看陶芯调整是否到位。

确认后,按工艺规范给定合模压力、注射压力、流量、流速、保压时间等诸参数开始压制蜡模。

压出的蜡模按要求在铺有塑料泡沫海绵垫的专用箱内逐件放好。

图44图45图46⑹ χ光检验每个工作班压制的头几件蜡模须经χ光探伤,以检查陶芯定位是否准确、给定的压制参数是否有误、陶芯是否变形。

上述的各个不当,都有可能造成陶芯裂纹。

随后,每个工作班压制的蜡模都要分几次在当班内χ光检验完。

⑺ 蜡模修整经χ光检验合格的蜡模,进行表面处理、打毛刺、打分型线、修整缺陷等,并用尼龙纤维布擦拭修整部位,给蜡模上光。

⑻ 壁厚检测由于无余量定向凝固叶片对最终壁厚有严格要求,因此,前工序控制有重要意义。

不合格的零件,越到后工序损失越大。

该壁厚检测主要是用仪器检测,切开断口或局部挖洞测量很不准确,容易误导。

用仪器检测目前主要是超声波检测,对特征点、特定部位、特定截面进行检测控制。

⑼ 制作自由端为了保证陶瓷型芯在型壳焙烧和浇注时有自由膨胀和收缩的余地,防止陶芯弯曲断裂。

凡带有陶芯的熔模,都必须在芯头的一端制作“自由端”。

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