熔模鑄造為什麼不好清砂

A. 熔模鑄造水玻璃工業清砂困難有什麼方法嗎

我國熔模鑄造業建於50年代，固歷史原因存在兩種工藝水平的企業：一是採用硅溶膠或硅酸乙酯型殼工藝，二是水玻璃型殼工藝。前類工廠的熔模鑄件達國際水平，後類工廠鑄件還達不到國際水平，但後類工廠占總廠家數的大多數。第一類工廠主要是原航空航天部的骨幹精鑄廠及90年代新建的合資企業。十年來該類工廠發展迅速，1988年僅佔全國熔模鑄造廠數的6 、產值的10 左右，1993年上升為廠數的10 、產值的25 ，1997年更增為廠數的13 、產值近50 。現我國熔模鑄造廠點數約為1 500家、年產1 7萬t精鑄件，產值約2.8億美元。

第一類熔模鑄造廠隨國內經濟和航空航天業的發展，國際市場的開拓，工藝技術和管理水平的提高，原輔材料及設備供應的完善化仍將繼續發展。原航天航空骨幹廠緊跟國際先進技術，改進管理，更多走向國際市場。

工藝穩定，已形成生產規模的出口企業則應提高產品檔次，不再停留於主要生產高爾夫球頭、五金件、馬具和管閥類精度要求較低的產品，而應擴大精度要求較高的機械零件產量。

第二類熔模鑄造廠數量過多，已供過於求。隨著鑄鋼、樹脂砂工藝的發展，市場競爭將更劇烈。部分企業將被淘汰。建議水平較高、有條件的廠應利用水玻璃型殼快速、價廉的優點，投入少量資金發展硅溶膠水玻璃復合型殼工藝，生產質量比水玻璃型殼高的低成本熔模鑄件，以滿足國內外汽車、機械製造、儀器、電子通訊設備、食品機械等行業需求總之，我國熔模鑄造廠點多產量大，但產品達國際水平的還不多，這部分產品的產值僅占國際熔模鑄造的2 左右。而我國大多數精鑄原材料可立足國內，價格較便宜，勞動力充足費用低，技術人員眾多，國內市場潛力很大。發達國家因勞動力成本高，能源及環保的限制，其精鑄業正逐步向發展中國家轉移。這均為我國熔模鑄造業提供了機遇和發展的有利條件。熔模鑄造同仁們應努力提高企業工藝技術和管理水平，提高產品檔次，開拓市場，前景是光明的。中國在21世紀有望成為一個熔模鑄造大國。

B. 熔模鑄造工藝流程

         熔模鑄造又稱為失蠟鑄造，熔模鑄造的歷史可以追溯到4000年以前，最早起源於埃及、中國和印度，在我國的出土文物中發現在公元前2500年以前，我們的祖先就能用熔模鑄造的方式生產各種銅器皿、鍾鼎及藝術品。         現代熔模鑄造工藝是在20世紀初期開始形成，最初用於制牙及珠寶飾業。第二次世界大戰期間，由於國防、航空工業發展的需要，英、美等國首先採用熔模精密鑄造方法，生產噴氣渦輪發動機葉片等形狀復雜、尺寸精確、表面質量要求很高且不易機械加工的鑄件。 

1、熔模鑄造的優勢

1-1 鑄件尺寸精度高，表面粗糙度值小，尺寸CT6-9級，表面粗糙度Ra3.2-12.5；

1-2 可鑄造形狀復雜的鑄件，典型空心葉片，應用於鑄件輕量化技術；

1-3 合金材料不受限制，各種合金材料均可。

1-4  生產靈活性高、適應性強。

2、熔模鑄造的劣勢

2-1  鑄件尺寸不能太大：鑄件重量最大可做到1000Kg，超出重量鑄件難度較大；

2-2 工藝過程復雜，生產周期長：影響質量因素太多，工序質量控制難度增大；

2-3  鑄件冷卻速度較慢：導致鑄件晶粒粗大，碳鋼件易脫碳。

主要生產成套的熱處理工裝夾具，都是高鉻鎳的耐熱鋼產品。主要的產品可分為底料盤、料框、網格、料桿等類別。

1、熔模鑄造的產品設計

材質選擇：

強力分析：

2. 熔模鑄造工藝設計

2-1 確定開模方案：整模還是拼接、是否需要頂模、一模幾件等

2-2 澆注系統的設計：組數方式、澆注方式等

2-3 關鍵尺寸控制：是否需要檢具、是否需要加工、是否需要校正模等

2-4 關鍵的工序控制：蠟模、制殼、熔煉澆注以及清理過程是否有特殊要求等

模具及工藝方案，模具外包加工，工藝自行設計模具：

特殊的產品進行凝固模擬分析：

制模——修模——蠟模組樹——制殼（多層反復）——脫蠟（回收處理）——焙燒——熔煉澆注——清砂——切割——磨澆口——精整——檢驗——入庫

1. 製作蠟模（制模）

制模就是將蠟料壓入模具型腔，冷卻取出形成蠟模。

2. 修模

修復蠟模表面的一些外觀缺陷，如批縫、注蠟嘴、流紋等。

3. 組樹焊接

組樹焊接是將修好了的蠟模按照工藝卡進行澆注系統的焊接。

4. 製作模殼（制殼）

       制殼工藝為全硅溶膠工藝（因環保問題，水玻璃工藝已逐步被淘汰），即在蠟模表面先蘸上配好的硅溶膠塗料，然後撒上耐火砂料，型殼在特定的溫濕度下進行乾燥硬化，這樣在蠟模表面形成了緻密的耐火塗層，然後重復該工序5-6此，最後就形成了具有一定強度和耐火度的硅溶膠型殼。

該工序上精鑄的關鍵工序，質量的保證，需要注意塗料撒砂均勻，嚴格控制塗料的粘度、砂粉的粒度以及車間溫濕度。

5. 脫蠟

脫蠟是將型殼裡面的蠟通過高溫蒸汽讓蠟融化然後排出來，這樣就得到了空腔的可以澆注成型的模殼了。

6.  型殼焙燒

型殼焙燒主要是燒掉模殼中殘留的蠟料和水分，同時精密鑄造是在紅殼狀態下澆注，通常將模殼在1000度左右焙燒1-2小時。

注意連續焙燒，型殼焙燒散熱條件不好的需要將底部墊起。

7. 熔煉澆注

按照產品的材質成分進行配料，然後進行鋼液熔煉，除渣光譜測試，成分合格後就可以澆注，需要在紅殼狀態下嚴格按照工藝卡的要求將鋼水澆入模殼，形成逐漸毛坯。

8.  清砂脫殼

待澆注後的產品充分冷卻後，使用人工（錘擊）或振動脫殼機使模殼從鑄件上分離，得到澆注件。

手工初步清砂後進行一次拋丸，這樣鑄件毛坯表面的型殼就基本除凈了。

9. 切割

切割就是將模組上的鑄件產品與澆注系統分離，所有的精鑄件用的都是等離子切割，注意澆口余根不要太長，關鍵是不要切傷鑄件本體。

10. 磨澆口

磨澆口即是將切除澆注系統後的毛坯鑄件上面的澆口余根去除掉，主要是通過砂輪打磨或者砂帶打磨進行磨削，該工序有分為初磨和精磨，注意打磨不要損傷零件本體。

11. 精整

精整主要是修復鑄件表面可能會有的一些外觀缺陷，如砂孔、渣孔、飛邊毛刺、變形等，主要的方式就是焊補、打磨、校正和拋丸。

12. 檢驗及入庫

精整後的鑄件發質量部做尺寸外觀檢查，合格後就可以打包入庫了。

對於首批樣件以及客戶特別要求的產品我們都會100%進行滲透探傷，其餘沒有特殊要求的沒批抽檢探傷。

6-1 更大更薄：目前，熔模鑄造生產的精密鑄件，最大輪廓尺寸可達1.8m，而最小壁厚卻不到2mm，最大鑄件重量接近1000kg。

6-2 更精：熔模鑄件已經越來越精確，在ISO標准中的一般線性尺寸公差是CT6－9級，特殊線性尺寸公差高的可大CT3—6級，而熔模鑄件表面粗糙度值也越來越小，可達到Ra0.8um。

6-3 更強：由於材質的改進和工藝技術的進步使得鑄件的性能越來越好。如飛機發動機用的渦輪葉片工作溫度由980℃提高到1200℃；熱等靜壓技術的應用使得熔模鑄造生產的鎳基高溫合金、鈦合金和鋁合金的高溫低周波疲勞性能提高3～10倍。

C. 熔模鑄造圖案及文字模糊不清是怎麼回事

1、首先檢查是不是蠟模原因；
2、檢查塗面層時是否能夠完全覆蓋，如果塗掛性不好，請增加潤濕劑或延長漿料攪拌時間；或降低漿料粘度。
3、檢查是不是鋼水是否干凈；
以我的經驗，如果漿料沒有問題，應該可以清晰鑄造出字樣的。

D. 熔模鑄造的鑄件清理

（1）從鑄件上清除型殼；
（2）自澆冒系統上取下鑄件；
（3）去除鑄件上所粘附的型殼耐火材料；
（4）鑄件熱處理後的清理，如除氧化皮、盡邊和切割澆口殘余等。 （1）分析鑄件結構的工藝性；
（2）選擇合理的工藝方案，確定有關的鑄造工藝參數，在上述基礎上繪制鑄件圖；
（3）設計澆冒系統，確定模組結構。
這里要注意的是，在考慮上面三方面問題時，主要的依據仍舊是一般鑄造過程的基本原則，尤其是在確定工藝方案、工藝參數時（如鑄造圓角、加工餘量、工藝筋等），除了具體數據由於熔模鑄造的工藝特點稍有不同之外，設計原則與砂型鑄造完全相同。 熔模鑄造是一種少切削或無切削的鑄造工藝，在以前也被稱為失蠟法鑄造，由於採用熔模鑄造工藝生產出來的鑄件在尺寸精度、表面質量方面均比其他鑄造方法鑄造出來的鑄件要高，此外，熔模鑄造法可完成一些復雜度高、不易加工的鑄件生產，因此深受企業的喜愛。
關於熔模鑄造流程，在整個熔模鑄造流程中，熔模鑄造工藝設計是至關重要的環節之一，該環節技術難度系數大，對於整個熔模鑄造工序起著非常重要的意義，這也是該環節多為一些專業性、技術性較強的人的原因。
如同其他鑄造工藝設計，熔模鑄造工藝的設計任務為：a.根據具體要求，分析鑄件結構的工藝性；b.策劃合理的工藝方案，確定相關的鑄造工藝參數，在此基礎上繪制鑄件圖；c.設計澆冒系統，確定模組結構，除了具體數據由於熔模鑄造的工藝特點稍有不同之外，設計原則與砂型鑄造完全相同。
由於熔模鑄造工藝設計環節對於整個鑄造流程有非常重要的意義，加上該環節對於設計人員自身素質要求非常高，企業對於該環節應該給予相當的重視。

E. 砂鑄，精鑄，熔模鑄造各有什麼優缺點

鑄造是將鑄鐵或鋼融化後澆注到事先准備好的模殼中，冷卻後去掉外殼既成為零件毛坯，採用這種工藝減少了加工量，特別是外形曲面較多難於加工的零件採用鑄造就解決了加工困難，並且提高了生產效率，砂鑄就是用石英砂做砂型乾燥後就可澆注，特點是簡單成本低，外形比較粗糙精度要求不高的零件可以採用，熔模鑄造就是用塑料泡沫製成的模胎外表滾上塗層，乾燥後放入砂箱中對砂箱抽真空後再澆鑄，高溫的鐵水將泡沫燃成氣體冷卻後就成為零件這種鑄造也叫真空鑄造，成本較高燃燒的氣體對環境影響較大，精密鑄造也就是蠟模鑄造，用石蠟做成模胎再滾上塗料和石英砂涼干後再脫蠟後就成為模殼，鐵水澆進去冷卻後將模殼打掉就成為零件，這種工藝制出的零件外表光潔度好，尺寸精確，所以叫精密鑄造。

F. 砂型鑄造相比,熔模鑄造有何優缺點

砂型鑄造一般來講，成本低廉，對產品結構，復雜程度，鑄件材質，重量，沒有什麼特別的約束性，是通用性最為廣泛的鑄造方法，能滿足機床配件，機械五金，汽摩配件等等各類鑄件的生產，並且能實現機械化，自動化生產模式，，隨著鑄造技術的不斷發展，高精度的鑄造模具的使用，使砂型鑄造的精度等級也得到了很大的提高，所以在世界上砂型鑄造還是最為廣泛使用的鑄造方法。但是和熔模鑄造相比較，熔模鑄造的鑄造精度更高，加工餘量可以做到更小，表面粗糙鍍更好，熔模鑄造適用於高精度的中小型鑄件的生產。適用性相對要小，成本要比砂型鑄造高。所以鑄造方法的選擇要更具鑄件實際要求來進行。

G. 水玻璃鑄造粘砂後，怎麼去掉粘砂

比較困難，主要是因為水玻璃熔模鑄造用的砂粉一般都是石英砂石英粉，跟不銹鋼中的鎳反應，造成毛刺粘砂等缺陷不好清理。

H. 砂型鑄造相比,熔模鑄造有何優缺點

熔模鑄造與其它鑄造方法相比，熔模鑄造的主要優點：
鑄件尺寸精度較高和表面粗糙度較低，可以澆注形狀復雜的鑄件，一般精度可達5~7級，粗糙度達兩Ra25-6.3μm;
可以鑄造薄壁鑄件以及重量很小的鑄件，熔模鑄件的最小壁厚可達0.5mm，重量可以小到幾克;
可以鑄造花紋精細的圖案、文字、帶有細槽和彎曲細孔的鑄件;
熔模鑄件的外形和內腔形狀幾乎不受限制，可以製造出用砂型鑄造、鍛壓、切削加工等方法難以製造的形狀復雜的零件，而且可以使有些組合件、焊接件在稍進行結構改進後直接鑄造成整體零件，從而減輕零件重量、降低生產成本;
鑄造合金的類型幾乎沒有限制，常用來鑄造合金鋼件、碳鋼件和耐熱合金鑄件;
生產批量沒有限制，可以從單件到成批大量生產。
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I. 熔模鑄造中，應用白剛玉粉作為硅溶膠塗料，為什麼在後期鑄件清理時，比較難清理

白剛玉熔點2050度，並且一般呈尖角形狀。高溫燒結後形成一層堅硬的殼體，高溫鋼水和尖角處鑲嵌在一起（微觀上）。所以難以清砂。

J. 熔模鑄造鑄件為什麼尺寸精度高，表面粗糙度低

表面粗糙度低因為你選用的砂子粒度粗，可以改用細砂試一下。尺寸精度合格因為你的工藝設計的變形量合適。就是你的制殼，熔煉兩個工序比較穩定。