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砂型制造
制造砂型的材料称为造型材料,用于制造砂型的材料习惯上称为型砂,用于制造砂芯的造型材料称为芯砂。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。通常型砂是由原砂(山砂或河砂)、粘土和水按一定比例混合而成,其中粘土约为9%,水约为6%,其余为原砂。有时还加入少量如煤粉、植物油、木屑等附加物以提高型砂和芯砂的 性能。
型砂和芯砂的质量直接影响铸件的质量,型砂质量 不好会使铸件产生气孔、砂眼、粘砂、夹砂等缺陷。
铸造工艺
金属型的预热
未预热的金属型不能进行浇注。金属型的涂料在金属型铸造过程中,常需在金属型的工作表面喷刷涂料。这是因为金属型导热性好,液体金属冷却快,流动性剧烈降低,容易使铸件出现冷隔、浇不足夹杂、气孔等缺陷。未预热的金属型在浇注时,铸型,将受到强烈的热击,应力倍增,使其极易破坏。因此,金属型在开始工作前,应该先预热,适宜的预热温度(即工作温度),随合金的种类、铸件结构和大小而定,一般通过试验确定。一般情况下,金属型的预热温度不低于150°C。
用这种方法铸出的铜器既无范痕,又无垫片的痕迹,用它铸造镂空的器物更佳。熔模铸件的重量大多为零点几十牛(从几克到十几千克,一般不超过25千克),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦。中国传统的熔模铸造技术对世界的冶金发展有很大的影响。现代工业的熔模精密铸造,就是从传统的失蜡法发展而来的。虽然无论在所用蜡料、制模、造型材料、工艺方法等方面,它们都有很大的不同,但是它们的工艺原理是一致的。四十年代中期,美国工程师奥斯汀创立以他命名的现代熔模精密铸造技术时,曾从中国传统失蜡法得到启示。1955年奥斯汀实验室提出首i创失蜡法的呈请,日本学者鹿取一难.根据中国和日本历是.上使用失蜡法的事实表示异议,后取得了胜诉。
用蜡料做模样时,熔模铸造又称'失蜡铸造'。铸造铝合金具有一些其他铸件无法比拟的优势,如美观、质量轻、耐腐蚀等优势,使它广受用户的青睐,特别是在汽车轻量化以来,铸造铝合金铸件在汽车工业中得到了广泛的应用。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在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”。
可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
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