精密鑄造的工藝與流程

現(xiàn)代熔模精密鑄造方法在工業(yè)生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用是在二十世紀(jì)四十年代。當(dāng)時(shí)航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展，要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復(fù)雜，尺寸***以及表面光潔的耐熱合金零件。由于耐熱合金材料難于機(jī)械加工，零件形狀復(fù)雜，以致不能或難于用其它方法制造，因此，需要尋找一種新的精密的成型工藝，于是借鑒古代流傳下來的失蠟精密鑄造，經(jīng)過對(duì)材料和工藝的改進(jìn)，現(xiàn)代精密鑄造方法在古代工藝的基礎(chǔ)上獲得重要的發(fā)展。所以，航空工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了精密鑄造的應(yīng)用，而精密鑄造的不斷改進(jìn)和完善，也為航空工業(yè)進(jìn)一步提高性能創(chuàng)造了有利的條件。

我國是于上世紀(jì)五、六十年代開始將精密鑄造應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其后這種先進(jìn)的精密鑄造工藝得到巨大的發(fā)展，相繼在航空、汽車、機(jī)床、船舶、內(nèi)燃機(jī)、氣輪機(jī)、電訊儀器、武器、醫(yī)療器械以及刀具等制造工業(yè)中被廣泛采用，同時(shí)也用于工藝美術(shù)品的制造。

所謂精密鑄造工藝，簡單說就是用易熔材料（例如蠟料或塑料）制成可熔性模型（簡稱熔模或模型），在其上涂覆若干層特制的耐火涂料，經(jīng)過干燥和硬化形成一個(gè)整體型殼后，再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型，然后把型殼置于砂箱中，在其四周填充干砂造型，***后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過高溫焙燒（如采用高強(qiáng)度型殼時(shí)，可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒），鑄型或型殼經(jīng)焙燒后，于其中澆注熔融金屬而得到鑄件。

熔模鑄件尺寸精度較高，一般可達(dá)CT4-6（砂型精密鑄造為CT10~13，壓鑄為CT5~7）,當(dāng)然由于精密鑄造的工藝過程復(fù)雜，影響鑄件尺寸精度的因素較多，例如模料的收縮、熔模的變形、型殼在加熱和冷卻過程中的線量變化、合金的收縮率以及在凝固過程中鑄件的變形等，所以普通熔模鑄件的尺寸精度雖然較高，但其一致性仍需提高（采用中、高溫蠟料的鑄件尺寸一致性要提高很多）。

壓制熔模時(shí)，采用型腔表面光潔度高的壓型，因此，熔模的表面光潔度也比較高。此外，型殼由耐高溫的特殊粘結(jié)劑和耐火材料配制成的耐火涂料涂掛在熔模上而制成，與熔融金屬直接接觸的型腔內(nèi)表面光潔度高。所以，熔模鑄件的表面光潔度比一般精密鑄造件的高，一般可達(dá)Ra.1.6~3.2μm。

精密鑄造***大的優(yōu)點(diǎn)就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度，所以可減少機(jī)械加工工作，只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可，甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量，不必機(jī)械加工即可使用。由此可見，采用精密鑄造方法可大量節(jié)省機(jī)床設(shè)備和加工工時(shí)，大幅度節(jié)約金屬原材料。

精密鑄造方法的另一優(yōu)點(diǎn)是，它可以精密鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件，特別可以精密鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片，其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔，用機(jī)械加工工藝幾乎無法形成。用精密鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn)，保證了鑄件的一致性，而且避免了機(jī)械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。