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失蜡铸造法

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失蜡铸造法

失蜡铸造工艺是由古代铸造工艺发展而来的。距今5000多年前的新石器时代晚期,我国古代工匠就在青铜器的制造中广泛采用了失蜡铸造工艺。当时的工匠根据蜂蜡的可塑性和热挥发性的特点,首先将蜂蜡雕刻成需要形状的蜡模,再在蜡模外包裹黏土并预留一个小洞,晾干后焙烧,使蜡模气化挥发,同时黏土则成为陶瓷壳体,壳体内壁留下了蜡模的阴模。这时再将熔化的金属沿小孔注入壳体,冷却后打破壳体,即获得所需的金属铸坯。现代失蜡铸造技术的基本原理并无二致,只不过更加复杂精密。这主要体现在对蜡模的型位精确的要求更加严格。现代工艺中蜡模的获得不只是对蜡的直接雕刻,还可以通过对金属原模(版)的硅胶模压得到阴模,再由硅胶阴模注蜡后得到蜡模。浇铸材料也不再是黏土,而代以铸造石膏。这样的产品比古代的铸件精细得多。

失蜡浇铸的工序流程是:压制胶模——开胶模——注蜡(模)——修整蜡模(焊蜡模)——种蜡树(——称重)——灌石膏筒——石膏抽真空——石膏自然凝固——烘焙石膏——熔金、浇铸——炸石膏——冲洗、酸洗、清洗(——称重)——剪毛坯(——滚光)。下面分别讲述各个工序。

一.压制胶模

制作胶模使用的胶是两面带沾胶的生橡胶片。一般使用进口胶片,以Castaldo牌为多。其中一种价格相对低一些,由于所含天然橡胶的成分较少,硫化后的硬度稍大,但压模时间较短,适合于经验比较丰富的开模师进行操作;另一种价格稍高,所含天然橡胶的充分较多,质地柔软,韧性十足,适合于花型较为复杂、轮廓尺寸细小、凸凹明显的银版压模,在取出蜡模时不易折断蜡模。

生胶片的保存必须注意控制其存放温度,在20℃以下一般可保存一年,在0~5℃保存时间可达到2~3年。

另外,也有一种预先制成一系列大小和厚度的橡胶模,其内壁有凸凹的连接脚,使用比较方便。

压制胶模的设备是(硫化)压模机,其主要部件由两块内带电阻丝和感温器件的加热板、定温器、定时器(有些型号没有此装置)等组成。压模机上面还配有升降丝杠,用于压模及取出。

配套使用的还有压模框,根据其开孔的数量可以分为单板、双板、四板等型号,制造压模框的材料通常是铝合金。一般压模框的尺寸为48mm×73mm,有时使用加厚的压模框压制较大的原版,尺寸通常为64mm×95mm。

压胶模看似简单,其实其中也有许多细节必须讲究。首先必须保证压模框和生胶片的清洁,压模之前应该尽可能地将压模框清洗干净,操作者清洗双手和工作台;其次要保证原版与橡胶之间不会粘连,要做到这一点,就应该优先使用银版,如果是铜版则应该将铜版镀银后再进行压模,因为铜版很容易与橡胶粘连在一起;再次就是要注意根据具体情况确定适当的硫化温度和时间——这两者不但基本符合某一个函数关系,而且还与胶模的厚度、长宽、原版的复杂程度有关,通常将压模温度定为150℃左右,如果胶模厚度在3层(约10mm),一般硫化时间为20~25分钟,如果是4层(约13mm)则硫化时间可为30~35分钟……依次类推,同时硫化温度与原版的复杂程度也有关系:如果原版是复杂、细小的款式,则应该降低硫化温度,延长硫化时间(如有的师傅采用降低温度10℃,延长时间一倍的方法),反之如果温度过高,反而会影响压模的效果。

压模质量的好坏还取决于压埋模版的质量。总的来说,首先应该使生胶片能够牢固紧密地粘接在一起,必须首先保证生胶片的清洁,不要用手直接接触生胶片的表面,而应该将生胶片粘上后再撕去生胶片表面的保护膜。要保证生胶与原版之间没有缝隙。在填埋生胶时就应该仔细,尤其对某些细小的花型和副石镶口底孔等细微孔隙,必须用碎小的胶粒填满,用尖锐物(如镊子尖)压牢。为了避免压出的胶模过于坚硬,填埋生胶时应该按照同一方向进行压埋。

为了保证胶模在相当时期内可以使用,应该使胶模具有足够的厚度,因此一个胶模最少也应该使用3层生胶压制。将生胶叠压好原版后应该使胶模整体略大于压模框,即长宽略大(能够用力压入压模框),胶模厚度在压入压模框后略高于框体平面约2mm。

压模还必须注意要首先预热,再放入已装压好生胶的压模框,旋紧手柄使加热板压紧压模框,硫化初期可以检查一下加热板是否压紧,硫化时间到了以后迅速取出胶模,最好使其自然冷却(当然也可以用冷水冲凉)到不烫手时,就可以趁热用锋利的手术刀进行开胶模的操作了。

二.开胶模

开胶模在首饰工厂中是一项要求很高的技术,因为开胶模的好坏直接影响蜡模以及金属毛坯的质量,而且还直接影响胶模的寿命。技术高超的开模师傅开出的胶模,在注蜡后基本没有变形、断裂、披风的现象,基本不需要修蜡、焊蜡,能够节省大量修整工时,得到较高的生产效

开胶模使用的工具比较简单,有手术刀及刀片、镊子、剪刀、尖嘴钳等。注意初学者使用手术刀时必须使用新刀片,这样反而不容易划伤手指。切割过程中为保证刀片与生胶片胶模之间的润滑,可以在刀片上蘸水或洗涤剂(但是千万不能蘸油,因为油会使胶模变硬、变脆)。胶模通常采用四脚定位法,也就是说,开出的胶模有四个脚相互吻合固定,四脚之间的部分有采用直线切割的,也有采用曲线切割的。一般的开模顺序(以开戒指胶模为例)如下:

1)压过的胶模冷却至不烫手时,用剪刀剪去飞边,用尖嘴钳取下水口块,拉去焦壳。

2)将胶模水口朝上直立,从水口的一侧下刀,沿胶模的四边中心线切割,深度为3~5mm(可根据胶模大小适当调整),切开胶模四边。

3)从第一次下刀处切割第一个脚。首先割开两个直边,深度为3~5mm(可根据胶模大小适当调整),再用力拉开已切开的直边,沿45°切开一个斜边,形成一个直角三角形形状的脚。这时切口的胶模两半部分应该有对应的阴、阳三角形脚相互吻合。

4)按照上一步的操作过程,依次切割出其余三个脚。

5)拉开第一次切开的脚,用刀片平稳地沿中线向内切割(如果是曲线切割法则应按照一定的曲线摆动刀片,划出鱼鳞状或波浪形的切面),一边切割一边向外拉开胶模,快到达水口线时要小心,用刀尖轻轻挑开胶模,露出水口。再沿戒指外圈的一个端面切开戒指圈,直至戒指花头和镶口处。

6)花头的切割,这是开胶模中比较困难和复杂的步骤。如果主石镶口是爪镶,切割花头就应该沿花头一侧两个爪的轴线切开,然后向花头另一侧的戒指外圈端面切割,直至切割到水口位置。这时胶模已经被切成两半了,但还不能将银版取下。

7)切割留有镶口、花头的胶模部分。在主石两侧与副石镶口间隔处,沿主石镶口外侧已切开的两个爪轴线切割,直至对称的另两个爪;再沿主石镶口外侧的剩余一个方向切割,与刚才切割的面相交,使主石镶口呈直立状。再在主石镶口及副石镶口的爪根部横切一刀,使花头成为两部分。拉开已切开的部分,注意观察有无被拉长的胶丝(通常是副石镶口的孔和花头的镂空部分形成的),若有则应该切断。

8)取下银版,注意观察银版与胶模之间有无胶丝粘连,若有,切断。

9)开底。沿戒指内圈深切整个圆周,使切口接近底面,不要切透。翻转胶模,用手指抓住胶模两边向切口方向折弯,可以观察到内圈的圆周切口以及镶口、花头部分的切口的痕迹(因未切割透,剩余的橡胶拉伸形成略凹的浅痕)。沿这些痕迹切割至对应水口的位置,再沿水口平行的方向切割8~12mm宽度的长条,长度接近水口。这时的底部形成一个类似蘑菇的形状,已经能够将戒指的内侧部分从切开的底部拉出了。这样的胶模才能顺利地将蜡模取出。

压制好的胶模应该再进行仔细的检查。注意胶模内不能有任何缺陷,比如明显的破花、缺角、粘连等。这些都有可能造成蜡模的缺陷,因此应该对这些缺陷进行修补,如切开未切的位置、用焊蜡器焊补破花、缺脚的地方等。另外,对于结构复杂的原版应该按照具体情况进行切割面的调整,比如对于多层的盘镶式首饰应该分层切割,有时还需要套切出套芯;对于多层的吊坠、大而复杂的链牌可以不必开底,直接分层等等。胶模的保存环境应该是低温、阴暗的,还要避免油类、酸性物质的影响。如果使用的不是非常频繁,胶模可以使用上十年的时间。但是如果使用频繁,一般使用两年就不使用了,因为这时的胶模由于反复注蜡受热已经变硬,使用效果大大降低。加上对款式变化需要的考虑,一般胶模的使用寿命在2~3年之间。

三. 注蜡

胶模开好后就可以进行注蜡操作了。注蜡操作应该注意对蜡温、压力以及胶模的压紧等因素。

制作蜡模使用的蜡一般是兰色的模型石蜡,其融化温度在60℃左右,注蜡温度在65℃左右。还有一些其他颜色的石蜡,性质略有不同。蜡温及注射压力是由注蜡机决定的。注蜡机的类别通常有风压式和真空式两种。这两种注蜡机的注蜡原理基本相似,就是利用气压将熔融状态的蜡注入胶模。两者的区别在于真空式注蜡机能够先将胶模抽真空,在向胶模注蜡;而风压式注蜡机只能直接向胶模注蜡。所以通常操作以真空式注蜡机比较容易掌握,而风压式注蜡机则需要具有一定的经验。

注蜡机中的加热器和感温器能够使蜡液达到并保持一定的温度。通常注蜡机中蜡的温度应该保持在70~75℃之间,这样的温度能够保证蜡液的流动性。如果温度过低,蜡液不易注满蜡模,造成蜡模的残缺;反之蜡液温度过高,又会导致蜡液从胶模缝隙处溢出或从注蜡口溢出,容

注蜡机蜡筒内的压力是由外接气泵提供的,一般应该保持在0.5~0.7at(或kgf/cm2)即0.051~0.071Bar之间,也可以根据蜡模的体积和复杂程度进行适当的调整。

注蜡之前,首先应该打开胶模,检查胶模的完好性和清洁性。如果是使用过的胶模,就应该向胶模中尤其是形状比较细小复杂的位置喷洒脱蜡剂(也可撒上少量滑石粉),以利于取出蜡模;其次应该预热注蜡机,打开气泵,调整好压力和温度。

注蜡时,应该用双手将夹板(可以是有机玻璃板或木板、铝板等)中的胶模夹紧,注意手指的分布应该使胶模受压均匀;将胶模水口对准注蜡嘴平行推进,顶牢注蜡嘴后双手不动,用脚轻轻踏合注蜡开关并随即松开,双手停留1~2秒后,将胶模放置片刻,即可打开胶模(如果胶模有底,应该首先将模底拉出),取出蜡模。蜡模取出后仔细检查,如果出现比较严重的缺边、断脚等问题,这样的蜡模就属于废品。如果是一些比较细小的缺陷,则应该进行蜡模的修整。

四. 修整蜡模

一般而言,注蜡后取出的蜡模都会或多或少地存在一些问题,如飞边、多重边、断爪、肉眼可见的砂眼、部分或整体结构变形、小孔不通、花头线条不清晰、花头搭边等等。对于飞边、多重边、花头不清晰、花头搭边等缺陷可以用手术刀片修光;对于砂眼、断爪可以用焊蜡器进行焊补;小孔不通的可以用焊针穿透;对于蜡模的变形可以在40~50℃的热水中进行校正.

另外,对于手寸不同的戒指,如果等到执模时再改指圈,无疑既费工又费料。所以一般的生产企业都是在修蜡模时直接改指圈。改指圈使用焊蜡器非常方便,焊好后用刀片修整一下焊缝即可。

五. 种蜡树

蜡模经过修整后,需要种蜡树,才能进行进一步的操作。

种蜡树就是将制作好的蜡模按照一定的顺序,用焊蜡器沿圆周方向依次分层地焊接在一根蜡棒上,使最终得到一棵形状酷似大树的蜡树,再将蜡树进行灌石膏等工序。种蜡树的基本要求是,蜡模要排列有序,关键是蜡模之间不能接触,既能够保持一定的间隙,又能够尽量多地将蜡模焊在蜡树上,也就是说,一棵蜡树上要尽量“种”上最多数量的蜡模,已满足批量生产的需要。

种蜡树必须“种”在一个圆形橡胶底盘上。这个橡胶底盘的直径是与不锈钢筒的内径配套的。一般橡胶底盘的直径有3吋、3吋半和4吋。底盘的正中心有一个突起的圆形凹孔,凹孔的直径与蜡树的蜡棒直径相当。“种蜡树”的第一步,就是将蜡棒头部蘸一些融化的蜡液,趁热插入底盘的凹孔中,使蜡棒与凹孔结合牢固。第二步,逐层将蜡模焊接在蜡棒上,可以从蜡棒底部开始(由下向上),也可以从蜡棒头部开始(由上向下)。如果“种树”的技术比较熟练,两种方法操作起来的差别不大;但是一般使用从蜡棒头部开始(从上向下)的方法比较多,因为这种方法的最大优点是可以防止融化的蜡液滴落到焊好的蜡模上,能够避免因蜡液滴落造成的不必要的返工。

种蜡树的操作过程应该注意以下一些问题。

1)种蜡树的蜡模水道与蜡棒之间一般有45°的夹角,也就是说,蜡模的方向是倾斜向上的。只有这样才能便于金水顺利注入石膏模。这个夹角可以根据蜡模的大小和复杂程度进行适当的调整,小而复杂的蜡模可以减小夹角;反之,比较大的蜡模可以增大夹角。

2)在种蜡树之前,应该首先对橡胶底盘进行称重。种蜡树完毕,再进行一次称重。将这两次称重的结果相减,可以得出蜡树的重量。将蜡树的重量按石蜡与铸造金属的密度比例换算成金属的重量,就可以估算出大概需要多少金属进行浇铸。

3)种蜡树完毕,必须检查蜡模是否都已焊牢。如果没有焊牢,在灌石膏时就容易造成蜡模脱落,影响浇铸的进行。最后,应该再检查蜡模之间是否有足够的间隙,蜡模若贴在一起,应该分开;如果蜡树上有滴落的蜡滴,应该用刀片修去。

六. 灌石膏、抽真空

将蜡树连底盘一起套上不锈钢筒(钢铃),在钢铃外面上包裹单面胶纸(胶纸最后应该高出钢铃上沿20cm左右)备用。

1)拌石膏浆:按钢铃的具体容积备好相应重量的石膏粉和水(若无蒸馏水,自来水也可),一般石膏粉和水的比例为2~2.5:1(这时的石

中,开动搅拌器,逐步放入石膏粉,搅拌10分钟左右,即可进行第一次抽真空(1~2分钟)。

2)灌石膏:抽真空后的石膏浆马上沿钢铃的内壁缓缓注入,切忌将石膏浆直接倒在蜡树上,直至石膏浆没过蜡树约1cm,立即进行第二次抽真空。抽真空2分钟完毕,自然放置6~12小时进行以保证石膏的凝固。

七.烘焙石膏

石膏模的烘焙是保证浇铸正常进行的重要工序。一般而言,18K金的铸模烘焙时间为6~12小时,铂金的铸模烘焙时间为12~20小时。烘焙的作用主要有:脱蜡、干燥和浇铸保温。以18K金的烘焙为例,脱蜡温度为0~350℃,保温时间2小时;干燥温度为350~700℃,保温时间2~3小时;浇铸保温温度为600~500℃,保温时间1~2小时。

一般的烘焙过程是:首先将电阻炉预热到起始温度,将石膏模水口向下放入炉中,以便使蜡液流出蒸发;在起始温区恒温1小时后,再以1~2小时的间隔逐步升/降温和恒温。注意升温(或降温)速度应该保持在100~200℃/小时,否则升温过快容易形成石膏模的裂纹,严重的可能造成石膏模损坏或报废,升温过慢又容易造成遗蜡或石膏模干燥不彻底,影响铸件的质量。石膏模的烘焙时间主要取决于金树的大小和复杂程度,可以根据具体情况进行调整。

熔模铸造又称“失蜡铸造“

熔模铸造又称“失蜡铸造“,通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件的一种方法,由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面光洁度,故又称“熔模精密铸造“

熔模铸造的工艺过程见图1。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。

熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可铸出孔的最小直径可达0.5mm,铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过改变零件的结构,设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出,以节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更为合理。

熔模铸件的重量大多为零点几十牛(即几十克到几公斤),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦,但目前生产大的熔模铸件的重量已达800牛左右。

熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。图1是熔模铸件的照片。熔模铸造的工艺过程见图2。

图1 熔模铸件照片

5.2 熔模的制造

熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模,除了应有好的压型(压制熔模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。

5.2.1 模料

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60~700C;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70~1200C。

经常用来配制模料的原材料的性能见表1。

表1. 常用模料原材料的性能

名称

熔点(o C)

灰分(重量%)

重度25 o C时(牛/米2)

抗拉强度(牛/米2)

延伸率(%)

线收缩率(%)

软化点(o C)

石蜡

58-66

-0.11

(8.5-8.7)X103

(2.21-2.94)X105

2-2.5

0.5-0.7

约30

硬脂酸

70-71

-0.02

(8.4-8.7)X103

(1.72-1.96)X105

2.0-

3.0

0.6-0.69

约35

松香

89-93

-0.03

(8.8-10.7)X103

0.07-0.09

52-66

川蜡

80-85

0.036-0.051

(9.0-9.3)X103

(11.3-12.7)X105

1.6-

2.2

0.8-1.2

67-80

0.03

9.8X104

71.74X105

2.0

约40

褐煤蜡

82-87

0.1-0.5

(8.6-10.1)X103

聚乙烯

115-130

0.04-0.08

(8.8-9.1)X103

(118-137)X105

1-1.5

约80

图2 熔模铸造工艺过程

5.2.2模料的配制及回收

1)模料的配制

配制模料的目的是将组成模料的各种原材料混合成均匀的一体,并使模料的状态符合压制熔模的要求。

配制时主要用加热的方法使各种原材料熔化混合成一体,而后在冷却情况下,将模料剧烈搅拌,使模料成为糊膏状态供压制熔模用。有时也有将模料熔化为液体直接浇注熔模的情况。

2)模料的回收。

使用树脂基模料时,由于对熔模的质量要求高,大多用新材料配制模料压制铸件的熔模。而脱模后回收的模料,在重熔过滤后用来制作浇冒口系统的熔模。

使用蜡基模料时,脱模后所得的模料可以回收,再用来制造新的熔模。可是在循环使用时,模料的性能会变坏,脆性增大,灰分增多,流动性下降,收缩率增加,颜色由白变褐,这些主要与模料中硬脂酸的变质有关。因此,为了尽可能地恢复旧模料的原有性能,就要从旧模料中除去皂盐,常用的方法有盐酸(硫酸)处理法,活性白土处理法和电解回收法。

5.2.3熔模和模组的制造

1)熔模的制造

生产中大多采用压力把糊状模料压入压型的方法制造熔模。压制熔之前,需先在压型表面涂薄层分型剂,以便从压型中取出熔模。压制蜡基模料时,分型剂可为机油、松节油等;压制树脂基模料时,常用麻油和酒精的混合液或硅油作分型剂。分型剂层越薄越好,使熔模能更好地复制压型的表面,提高熔模的表面光洁度。压制熔模的方法有三种,柱塞加压法、气压法和活塞加压法。

2)熔模的组装

熔模的组装是把形成铸件的熔模和形成浇冒口系统的熔模组合在一起,主要有两种方法:

1、焊接法用薄片状的烙铁,将熔模的连接部位熔化,使熔模焊在一起。此法较普遍。

2.机械组装法在大量生产小型熔模铸件时,国外已广泛采有机械组装法组合模组,采用此种模组可使模组组合和效率大大提高,工作条件也得到了改善。

5.3 型壳的制造

熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种,目前普遍采用的是多型壳。

将模组浸涂耐火涂料后,撒上料状耐火材料,再经干燥、硬化,如此反复多次,使耐火涂挂层达到需要的厚度为止,这样便在模组上形成了多层型壳,通常将近其停放一段时间,使其充分硬化,然后熔失模组,便得到多层型壳。

多层壳有的需要装箱填砂;有的则不需要,经过焙烧后就可直接进行浇注。

金属还可能与型壳材料发生高温化学反应。所以对型壳便有一定的性能要求,如小的膨胀率和收缩率;高的机械强度、抗热震性、而火度和高温下的化学稳定性;型壳还应有一定的透气性,以便浇注时型壳内的气体能顺利外逸。这些都与制造型壳时所采用的耐火材料、粘结剂以及工艺有关。

5.3.1制造型壳用的材料

制造型壳用的材料可分为两种类型,一种是用来直接形成型壳的,如耐火材料、粘结剂等;另一类是为了获得优质的型壳,简化操作、改善工艺用的材料,如熔剂、硬化剂、表面活性剂等。

1)耐火材料

目前熔模铸造中所用的耐火材料主要为石英和刚玉,以及硅酸铝耐火材料,如耐火粘土、铝钒土、焦宝石等。有时也用锆英石、镁砂(MgO)等。

2)粘结剂

在熔模铸造中用得最普遍的粘结剂是硅酸胶体溶液(简称硅酸溶胶),如硅酸乙酯水解液、水玻璃和硅溶胶等。组成它们的物质主要为硅酸(H2SiO3)和溶剂,有时也有稳定剂,如硅溶胶中的NaOH。

硅酸乙酯水解液是硅酸乙酯经水解后所得的硅酸溶胶模铸造中用得最早、最普遍的粘结剂;水玻璃壳型易变形、开裂,用它浇注的铸件尺寸精度和表面光洁度都较差。但在我国,当生产精度要求较的碳素钢铸件和熔点较低的有色合金铸件时,水玻璃仍被广泛应用于生产;硅溶胶的稳定性好,可长期存放,制型壳时不需专门的硬化剂,但硅溶胶对熔模的润湿稍差,型壳硬化过程是一个干燥过程,需时较长。

5.3.2 制壳工艺

制壳过程中的主要工序和工艺为:

1)模组的除油和脱脂

在采用蜡基模料制熔模时,为了提高涂料润湿模组表面的能力,需将模组表面的油污去除掉。

2)在模组上涂挂涂料和撒砂

涂挂涂料以前,应先把涂料搅拌均匀,尽可能减少涂料桶中耐火材料的沉淀,调整好涂料的粘度或比重,以使涂料能很好地充填和润湿熔模,挂涂料时,把模组浸泡在涂料中,左右上下晃动,使涂料能很好润湿熔模,均匀覆盖模组表面。涂料涂好后,即可进行撒吵。

3)型壳干燥和硬化

每涂复好一层型壳以后,就要对它进行干燥和硬化,使涂料中的粘结剂由溶胶向冻胶、凝胶转变,把耐火材料连在一起。

4)自型壳中熔失熔模

型壳完全硬化后,需从型壳中熔去模组,因模组常用蜡基模料制成,所以也把此工序称为脱蜡。根据加热方法的不同,有很多,脱蜡方法,用得较多的是热水法和同压蒸汽法。

5)焙烧型壳

如需造型(填砂)浇注,在焙烧之前,先将脱模后的型壳埋箱内的砂粒之中,再装炉焙烧。如型壳高温强度大,不需造型浇注,则可把脱模后的型壳直接送入炉内焙烧。焙烧时逐步增加炉温,将型壳加热至8000-10000C,保温一段时间,即可进行浇注。

5.4熔模铸件的浇注和清理

5.4.1熔模铸件的浇注

熔模铸造时常用的浇注方法有:

1)热型重力浇注方法有以下几种。

这是用得最广泛的一种浇注形式,即型壳从焙烧炉中取出后,在高温下进行由浇注。此时金属在型壳中冷却较慢,能在流动性较高的情况下充填铸型,故铸件能很好复制型腔的形状,提高了铸件的精度。但铸件在热型中的缓慢冷却会使晶粒粗大,这就降低了铸件的机械性能。在浇注碳钢铸件时,冷却较慢的铸件表面还易氧化和脱碳,从而降低了铸件的表面硬度、光洁度和尺寸精度。

2)真空吸气浇注

将型壳如图3所示放在真空浇注箱中,通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体,使液态金属能更好地充填型腔,复制型腔的形状,提高铸件精度,防止气孔、浇不足的缺陷。该法已在国外应用。

图3 真空吸气浇注装置示意图

3)压力下结晶

将型壳放在压力罐内进行浇注,结束后,立即封闭压力罐,向罐内通入高压空气或惰性气体,使铸件在压力下凝固,以增大铸件的致密度。在国外最大压力已达150atm。

4)定向结晶(定向凝固)

一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等,如果它们的结晶组织是按一定方向排列的柱状晶,它们的工作性能便可提高很多,所以熔模铸造定向结晶技术正迅速地得到发展。

5.4.2熔模铸件的清理

熔模铸件清理的内容主要为:(1)从铸件上清除型壳;(2)自浇冒系统上取下铸件;(3)去除铸件上所粘附的型壳耐火材料;(4)铸件热处理后的清理,如除氧化皮、尽边和切割浇口残余等。

5.5 熔模铸造工艺设计

如同一般铸造工艺设计,熔模铸造工艺设计的任务为:

(1)分析铸件结构的工艺性;

(2)选择合理的工艺方案,确定有关的铸造工艺参数,在上述基础上绘制铸件图;

(3)设计浇冒系统,确定模组结构。

在考虑上述三方面的问题时,主要的依据仍是一般铸造过程的基本原则,尤其在确定工艺方案、工艺参数时(如铸造圆角,拨模斜度、加工余量、工艺筋等),除了具体数据由于熔模铸造的工艺特点稍有不同之外,而设计原则与砂型铸造完全相同。

铸造生产的工艺流程

铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序: 1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量和交货期限,制定生产工艺方案和工艺文件,绘制铸造工艺图; 2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备; 3)造型与制芯; 4)熔化与浇注; 5)落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成铸件(或零件)的一种金属成形方法。

图1 铸造成形过程 铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求,直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂(含芯砂)的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。 2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土(普通粘土和膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等,分别称为粘土砂,水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤粉、锯末、纸浆等。型砂结构,如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金铸件等)的零件毛坯,铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点: 1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。 2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3)铸件的形状和大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。4)铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5)铸造工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。 铸件的手工造型

铜合金艺术品石膏型失蜡铸造工艺

铜合金艺术品石膏型失蜡铸造工艺 作者:陆汉雄 作者单位:广州有色金属铸造厂 相似文献(4条) 1.期刊论文潘锦华艺术品铸造铜合金的应用-铸造2004,53(7) 当前国内外尚无艺术品铸造用铜合金技术标准,因此艺术品铸造企业对铜合金的使用十分混乱,这样既影响铸品质量,又影响铸品的经济效益,这就需进一步规范化.本文对艺术品铸造应用铜合金提出了建设性意见. 2.期刊论文陆汉雄铜合金艺术品石膏型失蜡铸造工艺-特种铸造及有色合金2006,26(4) 我厂采用石膏型失蜡铸造工艺生产铜合金艺术品,优点是产品表面光滑,铜合金致密度高,艺术品还原较逼真,缺点是用料贵,成本较高.下面就我厂的石膏型失蜡铸造工艺特点进行说明. 3.外文期刊D. W. Zachmann The Brunswick Lion-environment and corrosion 4.期刊论文徐志锋.万红.李宁.蔡长春.严青松.余欢.XU Zhi-feng.WAN Hong.LINing.CAI Chang-chun.YAN Qing- song.YU Huan基于选区激光烧结的铜"鼎"艺术品制备工艺研究-热加工工艺2006,35(9) 以设计制造铜"鼎"艺术品为例,通过构思、创作设计了铜鼎的CAD三维模型;并采用选区激光烧结(SLS)技术,直接烧结出了PS原模;通过渗蜡处理后,得到了强度高和尺寸稳定性好的聚苯乙烯(PS)熔模;并针对含有PS、蜡等有机成分和碳酸钙、石墨等无机填料的蜡模的难熔失问题,提出了合适的PS熔模熔失和型壳焙烧的工艺方案.通过实验表明,焙烧后的型壳内光滑、干净,且强度、致密性均较高;通过浇铸铜合金,成功地制备出了造型复杂、制作精美、尺寸精度高、表面光洁的铜"鼎"艺术品,实现了金属艺术品无模快速制造. 本文链接:https://www.sodocs.net/doc/511287156.html,/Conference_6187746.aspx 授权使用:洛阳工学院(河南科技大学)(wflskd),授权号:e9e6943f-54ff-42ea-9bf6-9e5400941b7f 下载时间:2010年12月22日

铸造工艺

铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:①普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。铸造工艺通常包括:①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。 铸造工艺可分为三个基本部分,即铸造金属准备、铸型准备和铸件处理。铸造金属是指铸造生产中用于浇注铸件的金属材料,它是以一种金属元素为主要成分,并加入其他金属或非金属元素而组成的合金,习惯上称为铸造合金,主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金。铝合金铸造工艺性能,通常理解为在充满铸型、结晶和冷却过程中表现最为突出的那些性能的综合。流动性、收缩性、气密性、铸造应力、吸气性(任何铝铸件均存在这些问题)。铝合金这些特性取决于合金的成分,但也与铸造因素、合金加热温度、铸型的复杂程度、浇冒口系统、浇口形状等有关。 (1)流动性 流动性是指合金液体充填铸型的能力。流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。在铝合金中共晶合金《共晶铝硅合金 (ZL102 、 YL102 、 ZL108 、 YL108 和 ZL109)》的流动性最好。 影响流动性的因素很多,主要是成分、温度以及合金液体中存在金属氧化物、金属化合物及其他污染物的固相颗粒,但外在的根本因素为浇注温度及浇注压力(俗称浇注压头)的高低。 实际生产中,在合金已确定的情况下,除了强化熔炼工艺(精炼与除渣)外,还必须改善铸型工艺性(砂模透气性、金属型模具排气及温度),并在不影响铸件质量的前提下提高浇注温度,保证合金的流动性。(这个度要靠经验来掌控,也是一个铸造技师,一辈子要研究的事) (2)收缩性 收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。一般讲,合金从液体浇注到凝固,直至冷到室温,共分为三个阶段,分别为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。合金的收缩性对铸件质量有决定性的影响,它影响着铸件的缩孔大小、应力的产生、裂纹的形成及尺寸的变化。通常铸件收缩又分为体收缩和线收缩,在实际生产中一般应用线收缩来衡量合金的收缩性。 铝合金收缩大小,通常以百分数来表示,称为收缩率。 ①体收缩 体收缩包括液体收缩与凝固收缩。 铸造合金液从浇注到凝固,在最后凝固的地方会出现宏观或显微收缩,这种因收缩引起的宏观缩孔肉眼可见,并分为集中缩孔和分散性缩孔。集中缩孔的孔径大而集中,并分布在铸件顶部或截面厚大的热节处。分散性缩孔形貌分散而细小,大部分分布在铸件轴心和热节部位。显微缩孔肉眼难以看到,显微缩孔大部分分布在晶界下或树枝晶的枝晶间。 缩孔和疏松是铸件的主要缺陷之一,产生的原因是液态收缩大于固态收缩。生产中发现,(我喜欢这句话,一看就是实际生产中中总结的)铸造铝合金凝固范围越小,越易形成集中缩孔,凝固范围越宽,越易形成分散性缩孔,因此,在设计中必须使铸造铝合金符合顺序凝固原则,即铸件在液态到凝固期间的体收缩应得到合金液的补充,是(使)缩孔和疏松集中在铸件外部冒口中。对易产生分散疏松的铝合金铸件,冒口设置数量比集中缩孔要多,并在易产生疏松处设置冷铁,加大局部冷却速度,使其同时或快速凝固。

失蜡法精密铸造技术在首饰加工生产中的应用

失蜡法精密铸造技术在首饰加工生产中的应用 失蜡浇铸的工序流程是:压制胶模--开胶模--注蜡--修整蜡模--种蜡树--灌石膏筒--石膏抽真空--石膏自然凝固--烘焙石膏--熔金、浇铸--炸石膏--冲洗、酸洗、清洗--剪毛坯下面分别讲述各个工序 1 .压制胶模 压胶模看似简单,其实其中也有许多细节必须讲究首先必须保证压模框和生胶片的清洁,压模之前应该尽可能地将压模框清洗干净,操作者清洗双手和工作台;其次要保证原版与橡胶之间不会粘连,要做到这一点,就应该优先使用银版,如果是铜版则应该将铜版镀银后再进行压模,因为铜版很容易与橡胶粘连在一起;再次就是要注意根据具体情况确定适当的硫化温度和时间--这两者不但基本符合某一个函数关系,而且还与胶模的厚度、长宽、原版的复杂程度有关,通常将压模温度定为150℃左右,如果胶模厚度在3层(约10mm),一般硫化时间为20~25分钟,如果是4层(约13mm)则硫化时间可为30~35分钟……依次类推,同时硫化温度与原版的复杂程度也有关系:如果原版是复杂、细小的款式,则应该降低硫化温度,延长硫化时间,反之如果温度过高,反而会影响压模的效果为了保证胶模在相当时期内可以使用,应该使胶模具有足够的厚度,因此一个胶模最少也应该使用3层生胶压制将生胶叠压好原版后应该使胶模整体略大于压模框,即长宽略大(能够用力压入压模框),胶模厚度在压入压模框后略高于框体平面约2mm 2.开胶模 开胶模在首饰工厂中是一项要求很高的技术,因为开胶模的好坏直接影响蜡模以及金属毛坯的质量,而且还直接影响胶模的寿命技术高超的开模师傅开出的胶模,在注蜡后基本没有变形、断裂、披风的现象,基本不需要修蜡、焊蜡,能够节省大量修整工时,得到较高的生产效率 胶模通常采用四脚定位法,也就是说,开出的胶模有四个脚相互吻合固定,四脚之间的部分有采用直线切割的,也有采用曲线切割的一般的开模顺序(以开戒指胶模为例)如下:1)压过的胶模冷却至不烫手时,用剪刀剪去飞边,用尖嘴钳取下水口块,拉去焦壳2)将胶模水口朝上直立,从水口的一侧下刀,沿胶模的四边中心线切割,深度为2~4mm (可根据胶模大小适当调整),切开胶模四边 3)从第一次下刀处切割第一个脚首先割开两个直边,深度为2~4mm,再用力拉开已切开的直边,沿45°切开一个斜边,形成一个直角三角形形状的脚这时切口的胶模两半部分应该有对应的阴、阳三角形脚相互吻合 4)按照上一步的操作过程,依次切割出其余三个脚 5)拉开第一次切开的脚,用刀片平稳地沿中线向内切割,一边切割一边向外拉开胶模,快到达水口线时要小心,用刀尖轻轻挑开胶模,露出水口再沿戒指外圈的一个端面切开戒指圈,直至戒指花头和镶口处 6)花头的切割,这是开胶模中比较困难和复杂的步骤如果主石镶口是爪镶,切割花头就应该沿花头一侧两个爪的轴线切开,然后向花头另一侧的戒指外圈端面切割,直至切割到水口位置这时胶模已经被切成两半了,但还不能将银版取下 7)切割留有镶口、花头的胶模部分取下银版 8)开底就是怎样将蜡模容易从胶模取出 3. 注蜡 胶模开好后就可以进行注蜡操作了注蜡操作应该注意对蜡温、压力以及胶模的压紧等因素 注蜡机中的加热器和感温器能够使蜡液达到并保持一定的温度通常注蜡机中蜡的温度应该保持在70~75℃之间,这样的温度能够保证蜡液的流动性如果温度过低,蜡液不易注满

制造工艺详解——铸造

制造工艺详解——铸造 铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。 一、铸造的定义和分类 铸造的定义:是将液体金属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中,待其冷却凝固后,获得具有一定形状、尺寸和性能金属零件毛坯的成型方法。 常见的铸造方法有砂型铸造和精密铸造,详细的分类方法如下表所示。 砂型铸造:砂型铸造——在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。由于砂型铸造所用的造型材料价廉易得,铸型制造简便,对铸件的单件生产、成批生产和大量生产均能适应,长期以来,一直是铸造生产中的基本工艺。 精密铸造: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。

铸造方法分类 二、常用的铸造方法及其优缺点 1. 普通砂型铸造 制造砂型的基本原材料是铸造砂和型砂粘结剂。最常用的铸造砂是硅质砂,硅砂的高温性能不能满足使用要求时则使用锆英砂、铬铁矿砂、刚玉砂等特种砂。应用最广的型砂粘结剂是粘土,也可采用各种干性油或半干性油、水溶性硅酸盐或磷酸盐和各种合成树脂作型砂粘结剂。 砂型铸造中所用的外砂型按型砂所用的粘结剂及其建立强度的方式不同分为粘土湿砂型、粘土干砂型和化学硬化砂型3种。

砂型铸造用的是最流行和最简单类型的铸件已延用几个世纪.砂型铸造是用来制造大型部件,如灰铸铁,球墨铸铁,不锈钢和其它类型钢材等工序的砂型铸造。其中主要步骤包括绘画,模具,制芯,造型,熔化及浇注,清洁等。 工艺参数的选择 加工余量:所谓加工余量,就是铸件上需要切削加工的表面,应预先留出一定的加工余量,其大小取决于铸造合金的种类、造型方法、铸件大小及加工面在铸型中的位置等诸多因素。 起模斜度:为了使模样便于从铸型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度称为起模斜度。 铸造圆角:为了防止铸件在壁的连接和拐角处产生应力和裂纹,防止铸型的尖角损坏和产生砂眼,在设计铸件时,铸件壁的连接和拐角部分应设计成圆角。 型芯头:为了保证型芯在铸型中的定位、固定和排气,模样和型芯都要设计

失蜡铸造工艺流程

现代首饰制造行业常用的失蜡铸造工艺是由古代铸造工艺发展而来的。距今5000多年前的新石器时代晚期,我国古代工匠就在青铜器的制造中广泛采用了失蜡铸造工艺。当时的工匠根据蜂蜡的可塑性和热挥发性的特点,首先将蜂蜡雕刻成需要形状的蜡模,再在蜡模外包裹黏土并预留一个小洞,晾干后焙烧,使蜡模气化挥发,同时黏土则成为陶瓷壳体,壳体内壁留下了蜡模的阴模。这时再将熔化的金属沿小孔注入壳体,冷却后打破壳体,即获得所需的金属铸坯。现代失蜡铸造技术的基本原理并无二致,只不过更加复杂精密。这主要体现在对蜡模的型位精确的要求更加严格。现代工艺中蜡模的获得不只是对蜡的直接雕刻,还可以通过对金属原模(版)的硅胶模压得到阴模,再由硅胶阴模注蜡后得到蜡模。浇铸材料也不再是黏土,而代以铸造石膏。这样的产品比古代的铸件精细得多。 夏、商、周三代创造了灿烂辉煌的青铜文化,大量造型复杂、纹饰繁缛、工艺高超的青铜铸件流传至今。春秋时期创造出失蜡法、叠铸法等先进技术, 铸成后的加工采用了镶嵌宝石、红铜以及错金技术。到战国时又出现了鎏金工艺。在春秋晚期,中国进入早期的铁器时代,及至战国,冶铁已非常盛行。 西汉时冶铁成为最大手工业部门,当时采用炒铁技术。到了南北朝时又发明了灌钢法炼钢新技术,炼炉的鼓风设施亦有创造发明,汉代使用水力皮橐,宋代发明木风扇,明代改进为木风箱。在商朝时,我们的祖先对于冶铸青铜器的技术已经非常纯熟,到了春秋时期则进入铁器时代,甚至到了战国中期以后,更发展出一整套的炼钢技术,包括了渗碳钢、百炼钢、炒钢、灌钢等等。因为中国是世界上最早采用高炉炼铁的国家,所以在古时候炼铁技术是属于高水平的。其次又在很早的时候就有了比较强的鼓风系统来加强炉子的温度,可以缩短冶炼的时间。 经历了渗碳钢、百炼钢、炒钢等过程,『灌钢法』的发明,是重要的里程碑。方法是选出素质较高的铁矿,冶炼生铁后,再将液态生铁浇注在熟铁上,经过融炼使得铁渗碳而成为钢。这种方法不但加快了冶铁的时间,并减少锻打的次数,而且操作方法简便,同时对后来的炼钢的技术产生深远的影响。 现代的失蜡铸造是目前首饰生产的主要手段。 失蜡浇铸实质是机械加工方法中的精密铸造。将精密铸造应用于首饰的批量制造是现代首饰制造业的突出特点。首饰制造的失蜡浇铸能够满足批量生产的需求,也能够兼顾款式或品种的变化,因此在首饰制造业的生产方式中占据重要的地位。失蜡铸造的铸造方法有真空吸铸、离心铸造、真空加压铸造和真空离心铸造等,是目前首饰制造业中批量生产的主要手段。 失蜡铸造的过程是:将原模(一般是银版)用生硅胶包围,经加温加压产生硫化,压制成硅胶模;用锋利的刀片按一定顺序割开胶模后,取出银版,得到中空的胶模;向中空的胶模注腊,待液态的蜡凝固后打开胶模取出蜡模;对蜡模进行修整后将蜡模按一定排列方式种蜡树,放入钢制套筒中灌注高温石膏浆;石膏经抽真空、自然硬化、按一定升温时段烘干后,融化金属进行浇铸(可利用正压或负压的原理进行铸造);金属冷却后将石膏模放入冷水炸洗,取出铸件后浸酸、清洗,剪下毛坯进行滚光;再进行执模和镶嵌、表面处理后即成为成品。上面提到的正压、负压铸造是指铸模内部在铸造过程中的压力状态而言。正压铸造以离心铸造为代表,在铸造过程中,熔融金属进入铸模时,铸模内的压力为大气压,这样要使液态金属进入铸模就必须使金属克服大气压的作用——离心铸造就是将液态金属坩埚与铸模安装在高速旋转的圆盘上,依靠离心力的作用使液态金属在圆盘的法向(径向)高速流动,产生注射作用进入铸模——也就是说,“正压铸造”

砂型铸造工艺流程

砂型铸造工艺流程 砂型铸造工艺流程图 制作木模-造型-熔化-浇注-落砂-冒口拆除-检验入库 熔模铸造工艺 失蜡铸造现在称为熔模铸造。这是一种很少切割或不切割的铸造工艺,是铸造行业的一项优秀技术。它被广泛使用。它不仅适用于各种类型和合金的铸造,而且可以生产出比其他铸造方法具有更高尺寸精度和表面质量的铸件,甚至复杂的、耐高温的、难以加工的、其他铸造方法难以铸造的铸件也可以通过熔模精密铸造来铸造。 熔模铸造是在古代蜡模铸造的基础上发展起来的。作为一个古老的文明,中国是最早使用这项技术的国家之一。早在公元前几百年,中国古代劳动人民就创造了这种失传的铸蜡技术,用来铸造钟鼎和具有各种精美图案和文字的器皿,如春秋时期曾侯乙墓的青铜板。曾侯乙墓雕像板的底座是多条龙缠绕在一起,首尾相连,上下交错,形成一个中间镂空的多层云纹图案。这些图案很难用普通的铸造工艺来制作,而失蜡法的铸造工艺可以利用石蜡无强度、易雕刻的特点,用普通的工具雕刻出与曾侯乙墓的雕像板相同的石蜡工艺品,然后加入浇注系统,经过上漆、脱蜡、浇注,得到精美的曾侯乙雕像板 现代熔模铸造法在20世纪40年代实际应用于工业生产当时,航空喷气发动机的发展要求制造具有复杂形状、精确尺寸和光滑表面的耐热合金部件,如叶片、叶轮和喷嘴。由于耐热合金材料难以加工,零件形状复杂,因此不可能或难以用其他方法制造。因此,需要找到一

种新的精确的成型工艺。因此,现代熔模铸造法借鉴了古代传下来的失蜡铸造法,通过对 材料和工艺的改进,在古代工艺的基础上取得了重要的发展。因此,航空工业的发展促进了熔模铸造的应用,熔模铸造的不断改进也为航空工业进一步提高性能创造了有利条件。 中国在20世纪50年代和60年代开始将熔模铸造应用于工业生产此后,这种先入为主的铸造技术得到了极大的发展,并已广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、燃气轮机、电信仪器、武器、医疗器械、切割工具等制造业,以及工艺品的制造。所谓的 熔模铸造工艺简单地指用易熔材料(如蜡或塑料)制作易熔模型(称为熔模或模型),在其上涂覆几层特殊的耐火涂层,干燥并硬化形成整体外壳,然后用蒸汽或温水将外壳上的模型熔化,然后将外壳放入砂箱中,在其周围填充干砂,最后将模具放入穿透式烘烤器中进行高温烘烤(例如,当使用高强度外壳时,脱模后的外壳可以不造型直接烘烤)、模具或外壳 熔模铸件尺寸精度高,一般可达CT4-6(砂型铸造CT10~13,压铸CT5~7)。当然,由于熔模铸造工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素很多,如模具材料的收缩、熔模的变形、加热和冷却过程中模壳的线性变化、合金的收缩率以及铸件在凝固过程中的变形等。因此,普通熔模铸件的尺寸精度相对较高,但其一致性仍有待提高(使用中高温蜡材料的铸件的尺寸一致性有待提高)用 压制熔体模具时,采用型腔表面光洁度高的型材,因此熔体模具的

熔模铸造工艺流程-图文.

熔模铸造工艺流程 模具制造 制溶模及浇注系 统 模料处理 模组焊接 模组清洗 上涂料及撒砂 涂料制备 重

复 型壳干燥(硬化 多 次 脱蜡 型壳焙烧 浇注 熔炼 切 割 浇 口 抛 光 或 机

工 钝化 修整焊补 热处理 最后清砂 喷丸或喷砂 磨内

口 震 动 脱 壳 模料 制熔模用模料为日本牌号:K512模料 模料主要性能: 灰分≤0.025% 铁含量灰分的10% ≤0.0025% 熔点 83℃-88℃(环球法)60℃±1℃ 针入度 100GM(25℃)3.5-5.0DMM 450GM(25℃)14.0-18.0DMM 收缩率 0.9%-1.1% 比重 0.94-0.99g/cm3 颜色新蜡——兰色、深黄色 旧蜡——绿色、棕色

蜡(模)料处理 工艺参数: 除水桶搅拌时温度 110-120℃ 搅拌时间 8-12小时 静置时温度 100-110℃ 静置时间 6-8小时 静置桶静置温度 70-85℃ 静置时间 8-12小时 保温箱温度 48-52℃ 时间 8-24小时 二、操作程序 1、从脱蜡釜泄出的旧蜡用泵或手工送到除水桶中,先在105-110℃下置6-8小时沉淀,将水分泄掉。 2、蜡料在110-120℃下搅拌8-12小时,去除水份。 3、将脱完水的蜡料送到70-85℃的静置桶中保温静置桶中保温静置8-12小时。 4、也可将少量新蜡加入静置桶中,静置后清洁的蜡料用手工灌到保温箱蜡缸中,保温温度48-52℃,保温时间8-24小时后用于制蜡模。

5、或把静置桶中的回收蜡料输入到气动蜡模压注机的蜡桶中,保温后压制浇道。 三、操用要点 1、严格按回收工艺进行蜡料处理。 2、除水桶、静置桶均应及时排水、排污。 3、往蜡缸灌蜡时,蜡应慢没缸壁流入,防止蜡液中进入空气的灰尘。 4、蜡缸灌满后应及时盖住,避免灰尘等杂物落入。 5、经常检查每一个桶温,防止温度过高现象发生。 6、作业场地要保持清洁。 7、防止蜡液飞溅。 8、严禁焰火,慎防火灾。 压制蜡(熔)模 一、工艺参数 室温20-24℃压射蜡温50-55℃ 压射压力0.2-0.5Mpa 保压时间10-20S 冷却水温度15±3℃ 二、操作程序

阀门铸造工艺

阀门铸造工艺介绍 1

一、何为铸造:阀门铸造工艺*第一节铸造的概述及特点 将液体金属浇到具有与零件形状相适应的铸型空腔中,待其凝固后,以获 得一定形状尺寸和表面质量的零件的产品,称之为铸造。 二、铸造概述: 铸造具有悠久的历史,约在公元前三千年,人类已铸出多种精美的青铜器。但几千年来是靠手工用粘土、砂等天然材料制造的。铸件的产量很小,随着工 业革命的发展,机械化的增加,铸件需求量的提高,在20 世纪30 年代开始使用气动机器和人工合成造型的粘土砂工艺生产。随着时代的发展,各类造型方 法应运而生。例如:1933 年出现水泥砂型,1967 年出现水泥流态砂型;1944 年出现冷却覆膜树脂砂壳型;1955 年出现热法覆膜树脂砂壳型,1958 年出现呋喃树脂自硬砂型;1947 年出现CO2硬化水玻璃砂型,1968 年出现了有机硬化剂的水玻璃(有机脂水玻璃)工艺等。近年来,用物理手段制造铸型的新方法,如: 磁丸造型,真空密封造型法,失膜造型等。 铸造由于可选用多样成分、性能的铸造合金,加工基本建设投资小,工艺 灵活性大,生产周期短等优点,被广泛用于机械制造、矿山冶金、交通运输、 石化通用设备、农业机械、能源动力、轻工纺织、土建工程、电力电子、航天 航空、国际军工等国民经济各部门,是现代大机械工业的基础。 2

铸造在中国已有漫长的历史,但铸造技术长期处于停滞状态,改革开放以来,我国的铸造技术有了很大的发展,突出的表现在三个方面:造型、造芯的机械化、自动化程度明显提高;自硬性化学型砂取代干型粘土砂和油砂;铸造 工艺技术由凭经验走向科学化,如:计算机模拟设计。这一系列的改革对提高 生产效率,降低劳动强度,改善生产环境,提高铸件内在质量和外观质量,节 约原材料和能源起了重大的作用。 三、铸造特点: 1、铸造的适应性很广,灵活性很大,产品要求及所处各种工况,可制造多 种金属材料的产品,如:铁、碳素钢、低合金钢、铜、铜合金、铝、铝合 金、钛合金等等。与其他成型方式相比,铸造不受零件的重量、尺寸和形 状限制。重量可从几克到几百吨,壁厚由0.3mm 到1m,形状只要在铸造 工艺性范围内,是十分复杂的,还是机械加工困难的,甚至难以制得的零 件,都可通过铸造的方式获得。 2、铸造所用的原材料大多来源广,价格低廉,如废钢、砂等。但由于近期国 内铸造和钢铁业大量兴起,这些原材料价格出现上涨。 3、铸件可通过先进的铸造工艺方法,提高铸件的尺寸精度和表面质量,使零 件做到少切割和无切割。对产品制造达到省工省料的效果,节约总体的制 作成本。 3

关于“失蜡法”的科普。以及“失蜡法”铁壶的特征介绍

关于“失蜡法”的科普。以及“失蜡法”铁壶的特征介绍 又名脱蜡法,金属铸造的一种方法,中国古代在青铜铸造上已经使用这种方法,现代的精密铸造中称为熔模精密铸造。用蜡制成铸模,外敷造型材料,成为整体铸型。加热失蜡法铸模将蜡化去,形成空腔铸范,浇入液态金属,冷却后得到成型铸件。古代多用于铸造具有复杂形状的铸件。中国已知最早的失蜡铸件是河南淅川出土的春秋晚期铜盏部件和铜禁。战国以后,失蜡法的应用范围逐渐扩大,除鼎、彝外,还用于铸造印玺、乐钟、佛像和少数民族地区的贮贝器、饰件等。现代,失蜡法仍用于铸造金属铸件,称熔模铸造。 失蜡法脱蜡法是先用蜡制造模,应用到翻沙上,就是将蜡制的样品埋入铸造的沙型中,夯实,然后加热,使沙型变得结实,蜡融化倒出,再将熔化的青铜或铁水倒入。一般翻砂是用木模或原型,得将砂型做成两半,再合在一起,模具必须可以从半个砂型中取出。而脱蜡法不必取出模具,因此可以铸造形状非常复杂的物品。现代精密铸造使用非常细的铸造沙,也是先做蜡模,然后将沙喷到模具上,高温烧制沙模,可以做出非常精细,形状非常复杂的模具。直接铸造出非常精密的零件,不必再进行机械加工。 ------------------------------------------------------------------ 真诚邀请大家加入《期货爱好者》qq群:248848127 ------------------------------------------------------------------ 现在我们再来说说失蜡法制造日本铁壶。 最早把失蜡法应用到铁壶制作的是龙文堂初代四方安平(1732-1798)。他精通铸铜,并把失蜡法应用于铁壶的铸造。龙文堂系堂口和龟文堂都有制造失蜡法铁壶。其中龟文堂铁壶只使用失蜡法制造。 ----------------------------------------------------------------- 现在我们再来谈谈失蜡法铸造的铁壶与砂铸法铁壶在外观上的区别。 首先:失蜡法所作铁壶外观都非常精美,且大部分都采用满工(也就是外表面没有空地)。下面是我的一件桐纹失蜡法铁壶,大家观看者他的纹路是否符合这个特点。 而“砂铸法”铁壶除了霰纹壶,一般不采用满工,而且羽线一下一般都是素地

艺术品失蜡法精密铸造工艺

艺术品失蜡法精密铸造 工艺 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

艺术品失蜡法精密铸造工艺 失蜡铸造法 失蜡铸造法,又有熔模法、拔蜡法、出蜡法等多种称谓,原理很简单,就是人们用了逆向思维——不是青铜器很复杂,做模翻范很困难嘛,那么就先用蜂蜡一类的虫蜡,做出一个与计划铸造出的青铜器一模一样的蜡样,由于蜡很软,可以雕琢得很精细;蜡样加工满意后,再在蜡样外面一遍遍胡涂细细的泥浆,慢慢地,蜡样便被严实地包裹住了,这层厚厚的泥也就成为了外范。待整个外范晾干了以后,便可将铜液通过注口倾泻到范中,随着高温铜液的注入,弥合在泥范中的蜡模便迅速融化,化为一缕青烟消失了,铜液则占据了蜡模的空间,冷却之后,去掉外范,与蜡模一模一样青铜器就诞生 了。 失蜡法铸造,制模工序复杂,能够“所见即所得”,保证铸出后的铜器与原有蜡模一致,而且多么难做的青铜器也能铸出来。用失蜡法铸造的铜器表面光滑,精度高,无需再打磨加工。因此,人们把失蜡法当作是冶铸史上的十分重要的发明。就是在今天,人们还采用失蜡法铸造飞机零件等精密构件。

艺术品失蜡法精密铸造工艺,区别于一次成型沙铸法粗糙表现形式,表面细腻、精度高,能最大限度保持雕塑家原作的真实性。但工艺复杂,十几到制作程序,人工成本远远高于其他铸造法。有点贵,呵呵。能够完全掌握其工艺的企业全国也不过几家而已。网上未见公开的工艺程序,下面就简单的介绍一下: 第一步就是翻硅胶模。把雕塑原模按工艺要求拆解,刷上硅胶。要求刷的均匀,纱布贴的合理,防止变形。然后在硅胶外部附上石膏,固定其型。 1出蜡模: 出蜡模要求操作人员工艺熟练,把石蜡灌注入硅胶外模中。灌注的要均匀,在结构薄弱的地方要灌注厚点。凉了就可以出蜡模了。这是艺术品做法,如果是工业件,可用泡沫代替作消失模。市面上有专门的加工泡沫的进口数控加工设备。 2 修腊模: 这是失蜡法精密铸造工艺最关键的地方。难点大。操作人员要有几年的功底。我去过好多地方,看了看。大部分厂家这里工艺缺陷比较大,主要是人的问题。修腊模最关键问题就是要与原模一致。不要破坏原模整体感觉及雕塑痕迹,只有这样才能体现原模雕塑家的东西。有时雕塑家自己修一下。修完腊模作上浇筑口就可以挂沙了。 这里说明一下: 一般做雕塑还真没有保留工艺部分照片的习惯,也就是最后装完照一下。这里大部分都是前两年作天津北安桥改造工程做雕塑灯时,工程需要留下的照片。呵呵。

青铜铸造方法

青铜铸造 中国古代青铜器的铸造有两种基本的方法,即块范法和失蜡法. 一.块范法 块范法(或称土范法)是商周时代最先采用的,是应用最广的青铜器铸造法。 此方法简单介绍如下:以铸造容器为例,先制成欲铸器物的模型。模型在铸造工艺上亦称作模或母范;再用泥土敷在模型外面,脱出用来形成铸件外廓的铸型组成部分,在铸造工艺上称为外范,外范要分割成数块,以便从模上脱下;此外还要用泥土制一个体积与容器内腔相当的范,通常称为芯,或者称为心型、内范;然后使内外范套合,中间的空隙即型腔,其间隔为欲铸器物的厚度;最后将溶化的铜液注入此空隙内,待铜液冷却后,除去内外范即得欲铸器物。 一.块范法铸造的具体过程与浑铸法 (1). 制模 模亦称为“母范”,原料可选用陶或木、竹、骨、石各种质料,而已经铸好的青铜器也可用作模型。具体选用何钟质料要视铸件的几何形状而定,并要考虑花纹雕刻与拨塑的方便。一般说来:形状细长扁平的刀、削,可以用竹、木削制而成;较小的鸟兽动物形体可以用骨、石雕刻为模;对于形状厚重比较大的鼎、彝诸器,则可以选用陶土,以便拨塑。 从出土发掘来看,陶范最为常见。陶范的泥料粘土含量可以多一些,混以烧土粉、炭末、草料或者其它有机 物,并掌握好调配泥料时的含水量,使之有较低的收缩率与适宜的透气性,以便在塑成后避免因为干燥、焙烧而发生龟裂现象。陶模的表面还必须细致、坚实,以便在其上雕刻纹饰。泥模在塑成后,应该使其在室温中逐渐干燥,纹饰要在其干成适当的硬度时雕刻。对于布局严谨、规范整齐的纹饰,一般先在素胎上用色笔起稿而后再进行雕刻,高出器表的花纹则用泥在表面堆塑成形,再在其上雕刻花纹。 泥模制成后,必须置入窑只焙烧成陶模才能用来翻范。 (2).制范 制范亦要选用和制备适当的泥料。其主要成分是泥土和砂。一般说来,范的粘土含量多些,芯则含砂量多些 ,颗粒较粗。且在二者之中还拌有植物质,比如草木屑,以减少收缩,利于透气性。 范的泥土备制须极细致,要经过晾晒、破碎、分筛、混匀,并加入适当的水分,将之和成软硬适度的泥土,再经过反复摔打、揉搓,还有经过较长时间的浸润,使之定性。这样做好的泥料在翻范时才得心应手。 从模上翻范技术性很强,是块范铸造技术的中心环节。对于较简单的实心器物象刀、戈、镞等,只需由模型翻制两个外范即可,此种外范称为二合范。 而制造空心容器的范则复杂多了,简如下: 1.在翻范以前,首先要决定外范应该分为几块及应该在何处分界。 2.翻外范的方法是用范泥往模上堆贴而成,再用力压紧。 3.对于心的制做则有三种方法:一是已从模型上翻制好外范后,利用模型来制芯,即将模型

铸造工艺设计步骤

铸造工艺设计: 就是根据铸造零件的结构特点,技术要求,生产批量和生产条件等,确定铸造方案和工艺参数,绘制铸造工艺图,编制工艺卡等技术文件的过程.设计依据: 在进行铸造工艺设计前,设计者应掌握生产任务和要求,熟悉工厂和车间的生产条件,这些是铸造工艺设计的基本依据.设计内容: 铸造工艺设计内容的繁简程度,主要决定于批量的大小,生产要求和生产条件.一般包括下列内容: 铸造工艺图,铸件(毛坯)图,铸型装配图(合箱图),工艺卡及操作工艺规程.设计程序: 1零件的技术条件和结构工艺性分析;2选择铸造及造型方法;3确定浇注位置和分型面;4选用工艺参数;5设计浇冒口,冷铁和铸肋;6砂芯设计;7在完成铸造工艺图的基础上,画出铸件图;8通常在完成砂箱设计后画出;9综合整个设计内容.铸造工艺方案的内容: 造型,造芯方法和铸型种类的选择,浇注位置及分型面的确定等.铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置.分型面是指两半铸型相互接触的表面.确定砂芯形状及分盒面选择的基本原则,总的原则是: 使造芯到下芯的整个过程方便,铸件内腔尺寸精确,不至造成气孔等缺陷,使芯盒结构简单.1保证铸件内腔尺寸精度;2保证操作方便;3保证铸件壁厚均匀;4应尽量减少砂芯数目;5填砂面应宽敞,烘干支撑面是平面;6砂芯形状适应造型,制型方法.铸造工艺参数通常是指铸型工艺设计时需要确定的某些数据.1铸件尺寸公差: 是指铸件各部分尺寸允许的极限偏差,它取决于铸造工艺方法等多种因素.2主见重量公差定义为以占铸件公称质量的百分率为单位的铸件质量变动的允许值.3机械加工余量: 铸件为保证其加工面尺寸和零件精度,应有加工余量,即在铸件工艺设计时预先增加的,而后在机械加工时又被切去的金属层厚度,称为机械加工余量,简称加工余量.代号用MA,由精到粗分为ABCDEFGH和J9个等级。

消失模铸造工艺流程介绍

消失模铸造工艺流程及车间环境状况分析消失模铸造简称EPC,又称气化模铸造或实型铸造。它是采用泡沫塑料模样代替普通模样紧实造型,造好铸型后不取出模样、直接浇入金属液,在高温金属液的作用下,泡沫塑料模样受热气化、燃烧而消失,金属液取代原来泡沫塑料模样占据的空间位置,冷却凝固后即获得所需的铸件。 消失模铸造工艺简图: 消失模铸造生产线的工艺流程分为白区与黑区两大部分。 一、白区工艺流程: 首先根据铸件的材质以及壁厚选择适合它的原始珠粒。将原始珠粒按定量加入间歇式予发机中进行预发泡,使其达到工艺要求的密

度,通过予发机硫化床干燥后发送到熟化仓内进行熟化。熟化后的珠粒运送到成型间,将珠粒注入到成型机上的模具中,通蒸汽将其膨胀融解成型,形成铸件模样,通冷水进行冷却降温,使白模具有一样的强度,这时成型机起模人工取出白模放到白模烘干车上,运输至热风隧道通过式烘干室进行烘干。白模烘干车在烘干室轨道上行走,每推进室内一车,在另一端顶出一车,以此循环。烘干室采用热风强制循环系统,烘干室内的温度及湿度通过PLC自动控制达到工艺要求,大大提高了生产效率,并节约能源。白模烘干后运输到组模间组装、粘结浇冒口。组装好的白模运输至一次涂料间浸刷涂料,不同材质的铸件选择不同的涂料配方,将原材料放入涂料搅拌机中进行搅拌,达到工艺要求时间后测试涂料密度,经测试合格后再放入涂料槽中供工人使用。将浸刷好的白模放到烘干车上运输至黄模一次烘干室进行烘干,烘干后的黄模运输到二次涂料间进行二次浸刷涂料,达到工艺要求的涂层厚度,再运输至黄模二次烘干室进行烘干、修补。经过二次烘干后的黄模用烘干车运输到黑区造型工部进行填箱、造型,烘干车空车返回成型间。至此白区工艺流程全部结束。 二、黑区工艺流程: 1、造型工部: 造型工部由两条造型线和一条回箱线组成,砂箱的循环运行是由砂箱轨道、手动变轨车来完成,每一条生产线由工艺要求的砂箱数量组成。每一条造型线由一台2吨单维振实台,两台4吨变频三维振实台组成。造好型的砂箱依次进入两条浇注冷却线,浇注冷却线由真空对接机组成。浇注冷却线进入一定数量砂箱后真空对接机自动对接、人工浇注。浇注完成后进行保压冷却,保压后真空对接机复位,撤真空,保压结束后进入冷却段进行冷却。在这两条浇注线浇注的同时,造型线造好型的砂箱依次进入令外两条浇注线等待浇注,并重复前两条浇注线的动作,以此循环。 本造型工部采用BSZ-04k变频三维振实台,其结构及工作原理:

铜器石膏型失蜡铸造法简介

铜器石膏型失蜡铸造法简介 中华文明的历史进程中有很多手工艺的(璀璨发明,失蜡浇铸法就是其中之一。失蜡浇铸法最早见于商周时代的青铜器加工中,到明清则大为盛行。其特点:精细入微、毫厘毕现,比较适合于美感要求比较高的工艺品的加工。到了现代,由于新的现代材料不断出现和引入,目前的失蜡铸造法除始终保持古法的目的和宗旨外,在方式方法上已不完全一样。以下就目前常用的石膏型失蜡铸造方法作简单介绍。 石膏型失蜡铸造法的基本流程: 一制阴模 古法的阴模由泥土作成,然后烧制成低温陶性质的阴模,称之为“陶范”,由于烧陶过程中有很多变形的可能,所以现代已不再使用陶范的方式,而改用强度较高的石膏制作阴模: 制作时在整体的阳模(现代一般是玻璃钢材质)上,按易于拆分的原则,用石膏浆制作出多块合成的套模(此时特别要注意脱模剂的使用),待石膏型固化冷却后,可将阴模拆解分开,清洁阴模内表面,用水刷7-8分潮湿后背用; 二制蜡型 将备好的阴模拼合成整体,使之形成需铸造的工艺品的负型(即阴模),然后将调制并加温到一定温度的液态工艺品蜡液涂刷于阴模内表面,涂刷时注意每层尽量整体一次刷完整,待整体都冷却硬化固定后再涂刷下一层,逐层加厚,直到达到所需厚度。蜡型的厚度视加工件的大小而定,4-10毫米不等。要求厚薄均匀,附着密实。 蜡型制作完成后,清理内表面的毛刺、将阴模的边口处修理平滑。备用; 三灌内浆 将刷制完成的蜡型带石膏阴模一起倒立(大形的还需在阴模外壳加以捆扎,以防灌注时内压过大使蜡模崩裂),如有多个刷蜡口则将其他的次要开口堵住,留主口朝上,将事先混合好的耐火材料用水调制成匀质的泥浆,灌注于蜡型内,要求:灌注到位、不留空泡、操作上一气呵成、避免分层现象。静置6小时待蜡型内的耐火材料完全硬化后方可进行下阶段的操作; 四修蜡模接浇道 将已灌注好耐火材料内浆的模型整体正立过来,小心去掉最外面的石膏阴模(要按拼合规律逐次拆分,不可蛮干以免损伤里面的蜡型),全部阴模拆除后用小刀修除模块之间缝隙形成的蜡毛边、毛刺,清洁蜡型表面,如有损伤则用修补软蜡修补完整。 待蜡型修理与原模对照无误后,方可在表面焊接上浇道(用蜡条制成的,浇铸时铜液流淌通道)、浇杯(铜液浇铸入口)以及排气通道。要求:浇道分布合理,利于铜液的迅速流动到位、利于后期的打磨整理。 五制作外浇铸模 在接好浇道的模型外表面先用细耐火材料浆涂布一层约2-3厘米厚的内层(由于此层决定器物浇铸的外表,所以要求耐心细致,涂布精确、到位,不留死角和空泡),静置数小时待此层完全硬化后,在其表面顺着起伏形状用螺纹钢焊制网格状一层,间距视整体大小可定10-50厘米不等,钢筋网格做好后再用比较粗的耐火材料浆涂布于钢筋网格上,逐层加厚直到所需厚度。(一般视器物大小厚度可在10-20厘米不等)。 六烘培脱蜡法 浇铸模型制作完成后即可入烘培炉烘培脱蜡了。常用的脱蜡法有热蒸汽法、热空气法、水煮法、烘培法等数种,其原理都是将蜡型加热使之成为液态后从耐火材料模中流出,由于石膏型铸造法的耐火材料层导热性差,所以常常采用烘培法,这样比较高效。烘培法就是将浇铸模置于烘培炉内,用火烘烤,古人一般是用木材或煤作燃料,现代由于环保的需要多用石油、天然气或电作为热源燃料,逐渐将耐火材料模加热,直到浇铸模中的蜡和水份完全气化排出(一般需3-7天,达到600摄氏度12小时以上)。 七浇铸 趁烘培好的耐火材料模型尚在高温时,将冶炼好的铜液从浇杯口灌注入模壳内蜡排出后形成的空间内(要求一气呵成、沉着迅速),此时由于耐火材料模型自身尚有相当高的温度,所以对铜液的吸热少,可以保持铜液的高温流动,利于器物的成形。 八后期整理 浇铸完成并冷却后,耐心仔细将耐火材料层清除干净(此时耐心注意勿用工具伤及铜器的表面),然后割除浇道和毛边,对照原模打磨掉毛刺及氧化皮层。(若有瑕疵可进行焊补和仿形)待与原模造型无误后,即可进行着色,用化学药水对铜器的表面进行腐蚀化合,达到理想的颜色后即中止药性,然后就可打蜡抛光了。达到艺术设计理想后一件精美的铸铜工艺品就宣告完成了。

失蜡铸造法

失蜡铸造法 失蜡铸造工艺是由古代铸造工艺发展而来的。距今5000多年前的新石器时代晚期,我国古代工匠就在青铜器的制造中广泛采用了失蜡铸造工艺。当时的工匠根据蜂蜡的可塑性和热挥发性的特点,首先将蜂蜡雕刻成需要形状的蜡模,再在蜡模外包裹黏土并预留一个小洞,晾干后焙烧,使蜡模气化挥发,同时黏土则成为陶瓷壳体,壳体内壁留下了蜡模的阴模。这时再将熔化的金属沿小孔注入壳体,冷却后打破壳体,即获得所需的金属铸坯。现代失蜡铸造技术的基本原理并无二致,只不过更加复杂精密。这主要体现在对蜡模的型位精确的要求更加严格。现代工艺中蜡模的获得不只是对蜡的直接雕刻,还可以通过对金属原模(版)的硅胶模压得到阴模,再由硅胶阴模注蜡后得到蜡模。浇铸材料也不再是黏土,而代以铸造石膏。这样的产品比古代的铸件精细得多。 失蜡浇铸的工序流程是:压制胶模——开胶模——注蜡(模)——修整蜡模(焊蜡模)——种蜡树(——称重)——灌石膏筒——石膏抽真空——石膏自然凝固——烘焙石膏——熔金、浇铸——炸石膏——冲洗、酸洗、清洗(——称重)——剪毛坯(——滚光)。下面分别讲述各个工序。 一.压制胶模 制作胶模使用的胶是两面带沾胶的生橡胶片。一般使用进口胶片,以Castaldo牌为多。其中一种价格相对低一些,由于所含天然橡胶的成分较少,硫化后的硬度稍大,但压模时间较短,适合于经验比较丰富的开模师进行操作;另一种价格稍高,所含天然橡胶的充分较多,质地柔软,韧性十足,适合于花型较为复杂、轮廓尺寸细小、凸凹明显的银版压模,在取出蜡模时不易折断蜡模。 生胶片的保存必须注意控制其存放温度,在20℃以下一般可保存一年,在0~5℃保存时间可达到2~3年。 另外,也有一种预先制成一系列大小和厚度的橡胶模,其内壁有凸凹的连接脚,使用比较方便。 压制胶模的设备是(硫化)压模机,其主要部件由两块内带电阻丝和感温器件的加热板、定温器、定时器(有些型号没有此装置)等组成。压模机上面还配有升降丝杠,用于压模及取出。 配套使用的还有压模框,根据其开孔的数量可以分为单板、双板、四板等型号,制造压模框的材料通常是铝合金。一般压模框的尺寸为48mm×73mm,有时使用加厚的压模框压制较大的原版,尺寸通常为64mm×95mm。 压胶模看似简单,其实其中也有许多细节必须讲究。首先必须保证压模框和生胶片的清洁,压模之前应该尽可能地将压模框清洗干净,操作者清洗双手和工作台;其次要保证原版与橡胶之间不会粘连,要做到这一点,就应该优先使用银版,如果是铜版则应该将铜版镀银后再进行压模,因为铜版很容易与橡胶粘连在一起;再次就是要注意根据具体情况确定适当的硫化温度和时间——这两者不但基本符合某一个函数关系,而且还与胶模的厚度、长宽、原版的复杂程度有关,通常将压模温度定为150℃左右,如果胶模厚度在3层(约10mm),一般硫化时间为20~25分钟,如果是4层(约13mm)则硫化时间可为30~35分钟……依次类推,同时硫化温度与原版的复杂程度也有关系:如果原版是复杂、细小的款式,则应该降低硫化温度,延长硫化时间(如有的师傅采用降低温度10℃,延长时间一倍的方法),反之如果温度过高,反而会影响压模的效果。 压模质量的好坏还取决于压埋模版的质量。总的来说,首先应该使生胶片能够牢固紧密地粘接在一起,必须首先保证生胶片的清洁,不要用手直接接触生胶片的表面,而应该将生胶片粘上后再撕去生胶片表面的保护膜。要保证生胶与原版之间没有缝隙。在填埋生胶时就应该仔细,尤其对某些细小的花型和副石镶口底孔等细微孔隙,必须用碎小的胶粒填满,用尖锐物(如镊子尖)压牢。为了避免压出的胶模过于坚硬,填埋生胶时应该按照同一方向进行压埋。 为了保证胶模在相当时期内可以使用,应该使胶模具有足够的厚度,因此一个胶模最少也应该使用3层生胶压制。将生胶叠压好原版后应该使胶模整体略大于压模框,即长宽略大(能够用力压入压模框),胶模厚度在压入压模框后略高于框体平面约2mm。 压模还必须注意要首先预热,再放入已装压好生胶的压模框,旋紧手柄使加热板压紧压模框,硫化初期可以检查一下加热板是否压紧,硫化时间到了以后迅速取出胶模,最好使其自然冷却(当然也可以用冷水冲凉)到不烫手时,就可以趁热用锋利的手术刀进行开胶模的操作了。 二.开胶模 开胶模在首饰工厂中是一项要求很高的技术,因为开胶模的好坏直接影响蜡模以及金属毛坯的质量,而且还直接影响胶模的寿命。技术高超的开模师傅开出的胶模,在注蜡后基本没有变形、断裂、披风的现象,基本不需要修蜡、焊蜡,能够节省大量修整工时,得到较高的生产效

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