畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）非加工零件精密鑄造工藝設(shè)計(jì)

1、誠信聲明本人鄭重聲明：本論文及其研究工作是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，在完成論文時(shí)所利用的一切資料均已在參考文獻(xiàn)中列出。 本人簽名： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 非加工零件精密鑄造工藝設(shè)計(jì) 系部： 機(jī)械工程系 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 學(xué)號： 112011438 學(xué)生： 指導(dǎo)教師（含職稱）： （工程師） 1課題意義及目標(biāo) 學(xué)生應(yīng)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識。深入了解機(jī)械設(shè)計(jì)的各個過程。及設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)思想等內(nèi)容。為學(xué)生在畢業(yè)后從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造等技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。2主要任務(wù)（1）根據(jù)題目要求，查閱相關(guān)資料。（2）進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算、控制內(nèi)容

2、設(shè)計(jì)。（3）按照畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書撰寫要求，完成畢業(yè)論文的撰寫。（4）繪制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)的零件圖及工藝設(shè)計(jì)卡片或控制部分設(shè)計(jì)。（5）設(shè)計(jì)過程要按標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行。3主要參考資料 1張世昌.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)M.高等教育出版社,2006. 2陳才金.朱錦倫.熔模精密鑄造技術(shù)M.浙江大學(xué)出版社.4進(jìn)度安排設(shè)計(jì)各階段名稱起 止 日 期1根據(jù)題目要求，確定設(shè)計(jì)方案。3月 3日 3月23日2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算。3月24日4月13日3完成50%以上的工作任務(wù)，準(zhǔn)備中期檢查。4月14日 5月 4日4完成圖紙的繪制，程序調(diào)整。5月 5日 6月 1日5撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辨。6月 2日 6月22日審核人： 年 月 日非加工零件

3、精密鑄造工藝設(shè)計(jì)摘 要：船舶行業(yè)、電力、汽車等行業(yè)大型裝置上的重要組成部分就包括葉輪，葉輪對這些行業(yè)異常重要。簡單的葉輪生產(chǎn)起來很方便，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜的葉輪仍有許多問題正在探尋中，對這類鑄件的生產(chǎn)還存在困難。這類鑄造問題一直是一項(xiàng)難以逾越的障礙。我要做的就是根據(jù)實(shí)際情況和任務(wù)要求，來分析葉輪鑄造過程的部分問題，以及解決途徑。在對葉輪結(jié)構(gòu)和用途進(jìn)行分析后選用鑄造過程中的的各種材料以及各種設(shè)備，根據(jù)需求再對模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后，詳細(xì)研究整個鑄造工藝過程，對該工藝進(jìn)行工藝說明書的撰寫。 在整個過程中，分析了熔模鑄造從古自今的發(fā)展經(jīng)歷及以后的發(fā)展方向，熔模鑄造與其他鑄造方法的對比結(jié)果；給葉輪鑄造過程選擇了合

4、適的工藝流程。 本設(shè)計(jì)顯示，選擇合適的工藝流程可制造出質(zhì)量較好的葉輪鑄件，并且提高了生產(chǎn)效率；關(guān)鍵詞：熔模鑄造；葉輪；型殼質(zhì)量；工藝優(yōu)化 Non-machined parts Precision Casting Process DesignAbstract：Casting impeller is a key component which is used for many large equipments, such as ship building, electricity, pharmaceuticals, pump and valves and transportation, etc.

5、And it will play a decisive role in the whole equipments integrated performance. A certain difficulty for the complicated impellers casting craft still exists in the current production. So on this aspect research has always been a hot topic in the casting Industry. To begin with, the parting face ar

6、e determined according to the shape characteristics, then to drawing parts graph and cavity figure. Besides, selection pressure wax machine, analysis of the technology of casting, design the system structure of mould and calculating its size. At last, analysis of the investment casting process parti

7、cularly, writing the designing instruction, the translation and so on. In the process of casting process analysis, mainly introduced casting the historical heritage and development situation, then analysis the advantages of the investment casting. In addition, introducing the process of casting proc

8、ess and shell of manufacturing process very carefully. The final results show that improving the process scheme could raise the quality of the casting.Key words：investment casting;impeller;shell quality;process optimization目 錄1 緒論11.1 熔模精密鑄造11.2 熔模精密鑄造國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r22 熔模的制造42.1 薄壁類鑄件葉輪結(jié)構(gòu)分析42.2 模料42.2.1 對模料

9、性能的要求52.2.2 模料的種類和性能52.3 模料的熔化102.3.1 蠟基模料熔化102.3.2 樹脂基模料熔化102.4 糊膏狀模料制備102.5 制模工藝及質(zhì)量控制112.6 熔模的組裝122.7 模料的回收與再生132.7.1 蠟基模料的回收132.7.2 樹脂基模料的回收142.8 壓型設(shè)計(jì)143 制殼原材料163.1 耐火材料163.1.1 熔融石英173.1.2 電熔剛玉173.1.3 鋯砂173.1.4 鋁硅系耐火材料183.1.5 特種耐火材料183.2 黏結(jié)劑193.2.1 硅溶膠黏結(jié)劑193.2.2 硅酸乙酯水解液黏結(jié)劑203.2.3 水玻璃黏結(jié)劑203.3 其他附加

10、物214 制殼工藝224.1 硅溶膠型殼224.2 硅酸乙酯型殼254.3 水玻璃型殼264.4 硅溶膠水玻璃復(fù)合型殼294.5 陶瓷型芯制備295 熔煉與澆注325.1 ZG1Cr18Ni9Ti鑄造不銹鋼熔煉設(shè)備325.2 ZG1Cr18Ni9Ti鑄造不銹鋼配料325.3 ZG1Cr18Ni9Ti熔煉345.3.1 ZG1Cr18Ni9Ti筑爐工藝345.3.2 ZG1Cr18Ni9Ti熔煉355.4 澆注365.4.1 澆注結(jié)構(gòu)對鑄件質(zhì)量的影響365.4.2 澆注速度對鑄件質(zhì)量的影響395.4.3 澆注溫度鑄件質(zhì)量的影響395.4.4 外加冷鐵對熱節(jié)部位的影響406 葉輪鑄件的后處理426

11、.1 葉輪鑄件的清理、修補(bǔ)及精整426.2 ZG1Cr18Ni9Ti葉輪鑄件的熱處理426.2.1 固溶處理426.2.2 穩(wěn)定化處理437 總結(jié)44參考文獻(xiàn)45致謝46II太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)1 緒論1.1 熔模精密鑄造 熔模又被稱為蠟?zāi)＃讶勰ｈT造稱為失蠟鑄造。熔模鑄造得到的鑄件是一種近凈形的鑄造工藝，每個鑄件都要經(jīng)過很多工序，多種材料，得到的鑄件尺寸精度高，表面質(zhì)量好，所以此工藝又叫熔模精密鑄造，也常有人簡稱此法為精密鑄造。熔模鑄造工藝流程圖1.1。圖1.1 熔模鑄造工藝流程圖與其它零件成型方法和鑄造方法相比較，熔模鑄造具有以下顯著特點(diǎn): （1）熔模鑄造可對產(chǎn)品進(jìn)行大批量生產(chǎn)，也可進(jìn)行單

12、件生產(chǎn)。 （2）金屬利用率高，熔模鑄造件的金屬利用率是一般鍛造件的3倍左右。 （3）鑄件尺寸精度高，鑄件的切削加工余量會大幅減小，因此該鑄造方法可大量節(jié)省原材料。 （4）采用型腔表面粗糙度低的壓型來制作熔模，熔模的表面粗糙度就會比較低。熔模鑄件的表面粗糙度也就比較低。 （5）多種金屬材料都可用于熔模鑄造生產(chǎn)。 （6）可生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鑄件。熔模鑄造可制造航空航天、燃?xì)廨啓C(jī)和渦輪增壓器類的各種葉輪葉片及其他復(fù)雜、精密的熔模鑄造工藝生產(chǎn)的鑄件。還可進(jìn)行整體設(shè)計(jì)鑄造成形，減輕零件重量。1.2 熔模精密鑄造國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 約4000年前就有了熔模鑄造，埃及、中國和印度是最早的起源國家。盟軍駐云南保山的美

13、國工程師在二戰(zhàn)期間發(fā)明了現(xiàn)代熔模技術(shù)，他是看了中國失蠟鑄造工藝后誕生的想法，在此想法基礎(chǔ)上研究出了現(xiàn)代熔模鑄造。以前的熔模在加工機(jī)械零件上用的最多，但后來發(fā)現(xiàn)它不單單可以加工機(jī)械零件，而且可以生產(chǎn)很多東西，所以開始發(fā)展，經(jīng)過后人的不斷琢磨研究，形成了一門工業(yè)基礎(chǔ)工藝?，F(xiàn)在運(yùn)用于各領(lǐng)域各行業(yè)。我國早在3000年前就有了熔模鑄造，但當(dāng)時(shí)還不太成熟，還未形成工藝。在我國1978年湖北出土的青銅器中很多都是運(yùn)用了熔模鑄造工藝做出的飾品?？梢姽湃藢Υ髓T造法已有了一定的水準(zhǔn)。世界上對熔模鑄造記錄最早的文獻(xiàn)是中國南宋的洞天清祿集，歐洲的最早記錄文獻(xiàn)是在公元925年，也就是說我國對此工藝的運(yùn)用比歐洲早了二百多

14、年，足見中國古人的聰明與偉大。而后在明朝的文獻(xiàn)天工開物中，對熔模鑄造技術(shù)又有了詳細(xì)的敘述。研制出的快速鑄造（FastCAST），此種方法能快速得型殼，縮短了制殼時(shí)間以及其中的很多工藝，所得到的事一種高質(zhì)量的塑料模，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。近年來熔模鑄造在生產(chǎn)低成本件和快速生產(chǎn)上有了新的突破。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為熔模精密鑄造數(shù)值模擬提供了條件。熔模鑄造的應(yīng)用也越來越廣泛。 我國于20世紀(jì)50年代初期，通過引進(jìn)前蘇聯(lián)技術(shù)，開始發(fā)展現(xiàn)代熔模精密鑄造技術(shù)。1976年，我國引進(jìn)英國斯貝MK202發(fā)動機(jī)是我國從英國引進(jìn)的，這種發(fā)動機(jī)設(shè)備和技術(shù)開辟了新的時(shí)代，生產(chǎn)迅速，質(zhì)量高，精密鑄造從此到來。我國熔模鑄造發(fā)展到了

15、一定的新高度，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量大大提高，生產(chǎn)效率也大大提高。起初熔模鑄造生產(chǎn)出的產(chǎn)品只是用于比較低端的領(lǐng)域，現(xiàn)在逐漸走向高大上，現(xiàn)在好多發(fā)達(dá)產(chǎn)業(yè)如航空航天，軍工領(lǐng)域的精密零件都用熔模鑄造來生產(chǎn)。我國面層耐火材料多用鋯砂，水玻璃粘結(jié)劑，這樣得到的鑄造質(zhì)量不好，生產(chǎn)周期也長，所以應(yīng)該盡量研制出新型材料代替這些老的劣質(zhì)材料。國外已經(jīng)運(yùn)用新的黏結(jié)劑如熔融石英和新型硅溶膠，這樣得到的鑄件粗糙度低，表面光滑，顏色好看，質(zhì)量好，并且生產(chǎn)環(huán)境也好了許多，生產(chǎn)成本降低。另外，國外采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)對熔模鑄造過程進(jìn)行預(yù)測，可以提前知道鑄造中會出現(xiàn)的問題，以及產(chǎn)品容易出現(xiàn)的缺陷，經(jīng)過分析后進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化，以此

16、避免了很多不必要的麻煩，這樣做信息化程度高，效率自然得到提升；而國內(nèi)依然采用傳統(tǒng)的“”的方法，各項(xiàng)參數(shù)不好控制，效率低下，產(chǎn)品質(zhì)量不太好。熔模精密鑄造產(chǎn)品應(yīng)用情況如表1.1。 表1.1 領(lǐng)域國家美國/歐洲/英國/日本/中國/航天與軍工6055701512.5民用4045308587.5 2 熔模的制造2.1 薄壁類鑄件葉輪結(jié)構(gòu)分析 薄壁鑄件的壁厚一般在1.55mm，這些鑄件制作時(shí)要求較高，因?yàn)榻饘僖翰灰滋畛涞奖”谔?，且冷卻速度較快，補(bǔ)縮困難。 葉輪為泵的主要部件，決定了泵的使用性能及壽命。圖a為葉輪的整體視圖，圖b為葉輪的下圖。從圖a中可以看出，上下圓形蓋和輪轂組成的閉式葉輪。從圖b中共有5個

17、葉片，葉片狀態(tài)如下。該鑄件外形尺寸為190mm×86.5mm，其中葉片為該鑄件最薄處，但厚度并不均勻，由外至內(nèi)，厚度逐漸。圖2.1 通過以上結(jié)構(gòu)分析可發(fā)現(xiàn)，鑄件的內(nèi)腔很狹小，形狀很復(fù)雜，用常規(guī)的涂料工藝來完成不容易，因此其內(nèi)腔需使用準(zhǔn)備好的型芯來形成，然后在金屬澆注后，進(jìn)行清理型芯。2.2 模料選用好的制模材料和制模工藝可以制的精度要求高的熔模：蠟質(zhì)材料：礦物蠟、動植物蠟、人造或合成蠟。樹脂：天然、人造或合成樹脂。高分子聚合物：主要是聚烯烴。2.2.1 對模料性能的要求 （1）模料一般在6080溫度熔化，在810凝固。 （2）開始熔化溫度終了熔化溫度 610。 （3）為使熔模保持形狀

18、，模料一般選高于40溫度進(jìn)行軟化。 （4）為了得到尺寸精確，表面質(zhì)量好的熔模，應(yīng)選用流動性好的模料。 （5）為了提高葉輪表面質(zhì)量，選擇收縮率小于0.5%1%的模料。 （6）硬度為46度（1度=10-1mm）的模料所制得的熔模質(zhì)量較好，不易被損壞。 （7）我們一般控制模料中的灰分低于0.05%。另外，所選模料所制的型殼應(yīng)該便于后續(xù)工序的進(jìn)行，而且盡量選環(huán)保，便宜的模料等。 2.2.2 模料的種類和性能 （1）蠟基模料常用蠟質(zhì)材料有礦物蠟包括石蠟、地蠟、微晶蠟人造蠟包括蜂蠟、蟲白蠟等。上述蠟料配制成蠟基模料，最常用的蠟基模料是由石蠟和硬脂酸蠟配制的。石蠟是從原油的蠟餾分中分離而得的含有17個以上碳

19、原子烷烴混合物，其分子通式為CnH2n+2，式中n=2036。n愈大，石蠟的熔點(diǎn)就愈大高，如n=32，稱熔點(diǎn)為72石蠟即為72石蠟。生產(chǎn)中常用5862石蠟。石蠟的化學(xué)活性低，呈中性，在140以下不易，塑性好，常采用該材料，但它的軟化溫度只有30左右，收縮量大，表面硬度小，故常和硬脂酸配合作為模料。硬脂酸是固體的飽和脂肪酸，分子式為C17H35COOH，是用動植物油脂加壓蒸餾，水解而成。硬脂酸屬弱酸，能起中和反應(yīng)，生成皂鹽（皂化反應(yīng)）。常壓時(shí)，在120以上會分解碳化。常用蠟基模料的成分及性能見下表2.1。表2.1 常用蠟基模料的成分和性能成分/性能石蠟硬脂酸褐煤蠟地蠟松香聚乙烯或EVA滴點(diǎn)/熱穩(wěn)

20、定性/線收縮率/抗彎強(qiáng)度/MPa5050505431350.81.02.53.095566341.043.398.51.558310.644.4952362320.824.79233262360.801.940204060330.72.0為使模料的軟化溫度高、增強(qiáng)流動性和涂掛性，增強(qiáng)其表面硬度，可在石蠟中溶入硬脂酸。當(dāng)硬脂酸溶入量在50左右時(shí)，提高硬脂酸的比例，模料強(qiáng)度會略有下降，所以生產(chǎn)中常用石蠟和硬脂酸的含量往往各占一半。因?yàn)橛仓醿r(jià)格較貴，而且軟化溫度很低，所制熔模在溫度稍高是就易變形，所以常在度數(shù)高的模料中加入EVA或蜂蠟來提高軟化溫度?，F(xiàn)在很多企業(yè)再配制蠟基模料時(shí)嘗試用收縮率較低的褐

21、煤蠟代替硬脂酸，效果不錯。 （2）樹脂基模料常見的樹脂有松香及其衍生物、紫膠、琥珀樹脂等，其中常用松香及其衍生物、造樹脂是常用的樹脂材料。 （3）填料模料為了防止熔模變形和表面出現(xiàn)縮陷，就需要加入填料。蠟?zāi)Ｖ屑尤肟諝馓盍蠒砣霘馀?，影響熔模質(zhì)量，所以常采用液體填料。 （4）水溶性填料像尿素、硫酸鹽這種水溶性材料不怎么收縮、剛度大、耐熱性好，其缺點(diǎn)是比重大、易潮濕、熔點(diǎn)高、質(zhì)脆、自由澆注溫度較高，生產(chǎn)很慢。多采用SUP法所得的熔模質(zhì)量好，制得鑄件尺寸精度高。實(shí)際生產(chǎn)中因?yàn)榭紤]到尿素價(jià)格便宜，壓注方便，所以經(jīng)常使用。 （5）商品系列模料 商品模料是為了生產(chǎn)各種精密鑄件而專門生產(chǎn)的一種樹脂基模料。

22、商品系列模料：模樣蠟、澆道蠟、粘結(jié)蠟、修補(bǔ)蠟、浸封蠟、水溶蠟、樣件蠟等。模樣蠟是常用的蠟料，水溶型芯常用硬度和強(qiáng)度都很大的水溶蠟來制；澆道蠟的流動性好；粘結(jié)蠟黏度較大，熔模組裝時(shí)常用；修補(bǔ)表面缺陷常用質(zhì)軟的修補(bǔ)蠟；封填焊隙常用低熔點(diǎn)的浸封蠟。模料蠟（型蠟）澆道蠟水溶蠟 粘結(jié)蠟修補(bǔ)蠟樣件蠟2.3 模料的熔化2.3.1 蠟基模料熔化 碳?xì)浠衔锸窍灮Ａ匣窘M成部分，溫度過高加熱時(shí)，會被氧化、熱分解或熱裂解，降低了模料性能。例如：用高于140溫度加熱石蠟時(shí)，會產(chǎn)生氧化，用高于140加熱蟲白蠟（川蠟）、蜂蠟時(shí)即發(fā)生變質(zhì)；用高于160溫度加熱松香時(shí)，其老化變質(zhì)，不太與蠟相溶。水浴加熱是蠟基模料熔化時(shí)經(jīng)

23、常用的方法，因?yàn)橄灮Ａ蠈?dǎo)熱性差，有較低熔點(diǎn)，過熱易被氧化。2.3.2 樹脂基模料熔化樹脂基模料及商品系列模料采用不超過90的油浴加熱，因?yàn)槠淙埸c(diǎn)較高。根據(jù)各組元的性能，選擇加料順序的原則是：作為溶劑的模料先加入，再加其他材料。2.4 糊膏狀模料制備 熔模鑄造生產(chǎn)中，蠟基模料和樹脂基模料平凡用料壓注熔模，糊膏狀模料比其他態(tài)模料收縮小、凝固快、生產(chǎn)率高，雖然糊膏狀模料的流動性較差，但壓力適當(dāng)，仍能很快的充滿型腔。表2.2 化蠟90蠟錠截面尺寸140mm×140mm6580，4852，蠟液/（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）1/（12）回性恒溫箱溫度4852，保溫0.5h以上 表2.3 工序名稱設(shè)備操作要點(diǎn)化

24、蠟油浴化蠟缸化蠟溫度90蠟膏制備保溫箱和小蠟缸（蠟缸容積：7L）恒溫（視模料種類而定，約5060）保溫24h以上供蠟機(jī)（蠟桶容積：120L）恒溫保持（約5260），慢速均勻攪拌射蠟輸送設(shè)備（蠟桶容積：120L）恒溫保持（約5260），慢速均勻攪拌，壓力泵（14MPa）送蠟 蠟基模料的制膏過程是：先在模料桶中加入約80的液態(tài)蠟料，然后再加入一定比例的刨蠟片或蠟屑，經(jīng)快速攪拌制成。旋轉(zhuǎn)式葉輪攪拌機(jī)、活塞式、螺桿式等是制備糊膏狀模料的設(shè)備。葉輪式攪拌機(jī)很常用，而且簡單方便，操作時(shí)快速均勻攪拌獲得質(zhì)量高的糊膏狀模料。液態(tài)壓注模料并不全是液態(tài)，而是一種液、固共存但仍具有流動性的漿狀模料，為使其成分和溫度

25、均勻，需慢速攪拌，這樣制成的熔模表面精度高。 2.5 制模工藝及質(zhì)量控制 用一定壓力下將糊膏狀模料注入壓型，經(jīng)凝固后制成熔模。決定熔模尺寸精度、表面粗糙度及表面缺陷等表面質(zhì)量的有模料性能、制模工藝和設(shè)備。選用壓注、壓型溫度、及分型劑直接影響熔模粗糙度： （1）注蠟溫度熔模的表面粗糙度受注蠟溫度的影響，采用60的精白蠟與一級硬脂酸配成的蠟基模料，通常應(yīng)用糊膏狀模料壓注；若將注蠟溫度提高到55左右時(shí)，模料呈漿狀，此時(shí)所得熔模的表面光滑，表面粗糙度可與壓型表面大致相同，Ra可達(dá)1.250.30m（相當(dāng)于79）。當(dāng)注蠟溫度降至4852時(shí)，模料中固態(tài)組分增加，流動性消失，模料漸成糊膏狀，注蠟后所得熔模的

26、表面粗糙度增大至Ra1.52.5m（相當(dāng)于6）。注蠟溫度下降至48以下時(shí)，表面粗糙度將繼續(xù)增大，Ra4m（相當(dāng)于45），澆不足或冷隔等現(xiàn)象也極有可能出現(xiàn)。收縮率隨注蠟溫度升高而變大，此現(xiàn)象發(fā)生在熔模從液相到固相轉(zhuǎn)變階段。收縮率的變化情況因模料類型而異，有些材料注蠟雖可獲得表面粗糙度小、表面光滑的熔模，但液態(tài)自由澆注的收縮率高達(dá)2以上，如石蠟硬脂酸模料，影響熔模的表面質(zhì)量，液態(tài)壓注是不宜選用它，要獲得表面質(zhì)量好的熔?？刹捎檬湛s率好液態(tài)模料制模。 （2）壓注壓力 膏狀模料壓注壓力與熔模組成、模料性能及射蠟溫度有關(guān)，熔點(diǎn)和黏度越低，所需壓力越低。 模料線收縮率越小，所需壓注壓力越大，但壓力過大，很容

27、易對壓型產(chǎn)生破壞。而且壓力過大會使熔模中的水溶型型芯斷裂或變形。所以要選擇合適的注蠟壓力。 （3）壓型溫度一般壓型的溫度宜選擇在2025左右。若溫度超出范圍，熔模的表面質(zhì)量變差，而且產(chǎn)生冷隔，澆不足等現(xiàn)象。 （4）保壓時(shí)間和開型時(shí)間熔模的線收縮率隨保壓時(shí)間變大而減小。注蠟溫度、熔模壁厚及冷卻條件等影響熔模保壓時(shí)間。體積不大的熔模保壓時(shí)間通常約為26min。若時(shí)間過長或過短都會影響熔模表面質(zhì)量。必要的話可在厚壁部位放置冷蠟塊對壓型進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，這樣減少收縮。 （5）分型劑（脫模劑）薄而勻分型劑是涂在壓型的型腔表面，其作用是防止熔模粘附壓型型腔，提高熔模表面質(zhì)量。常用的分型劑是霧化硅油。 （6）熔

28、模存放多數(shù)熔模要經(jīng)8小時(shí)以后，才不會繼續(xù)收縮。取出后熔模平整放在控溫的地方，或放在專用托架上，以獲得尺寸精度好的熔模。2.6 熔模的組裝鑄件和澆冒口組合的過程叫熔模的組裝，其方法有： （1）焊接法 是目前廣泛使用的方法，采用低壓電熱刀片在熔模焊接處局部加熱后，把焊接對象粘結(jié)后冷接在一起。 （2）粘接法 把兩個擬組合的熔模的接合處做出卯榫結(jié)構(gòu)，即在一個熔模上做出凹下的卯眼，在另一熔模的相對應(yīng)處做出凸起的榫頭，在卯眼、榫頭表面上涂上黏結(jié)劑，把榫頭插入卯眼，把兩個熔模粘接在一起。 （3）機(jī)法 能快速組裝小鑄件的熔模。2.7 模料的回收與再生從模料中除去約5%15%的水分、約0.5%的陶瓷類夾雜物的工

29、藝過程稱為模料回收，回收模料時(shí)應(yīng)針對各種模料的組成和物理、化學(xué)性質(zhì)采取不同的方法。回收得到的舊蠟通常還需要補(bǔ)充質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10的新蠟或其他添加劑，使模料質(zhì)量和性能恢復(fù)到原有水平，此過程稱為再生。再生模料性能經(jīng)過認(rèn)真檢測（灰分、酸值尤為重要）方能投產(chǎn)使用。2.7.1 蠟基模料的回收 石蠟硬脂酸模料回收過程主要是去除使用過程中產(chǎn)生的皂化物。這皂化物無法通過沉淀、過濾或蒸餾等物理方法除去。常用酸處理法、電解法和活性白土處理法三種方法處理。酸處理法效果明顯且方法簡單，故應(yīng)用最普遍。電解法效果雖好但需要電解槽等專門設(shè)備，活性白土處理法所得回收蠟中殘留的白土不易除凈，故目前很少使用。 （1）酸處理法 此法是

30、在回收模料中加入強(qiáng)酸，發(fā)生反應(yīng)（RCOO）2Me+H2SO4 = 2（RCOOH）+MeSO4Me代表某種金屬離子。生成的鹽大多屬于水溶性鹽，處理時(shí)加適量水即可與模料脫離。 （2）電解處理法 常用于除去模料中的硬脂酸鐵，其原理如圖2.2，電解工藝參數(shù)如下： 圖2.2 1電源； 2變壓器； 3硒整流器； 4陽極； 5陰極； 6蠟液； 7電解液； 8耐酸槽電解液：（HCL）= 23（表示質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。電解電壓：1520V，電流150200A。電解溫度：8090。電極：陽極石墨電極，陰極鉛板，兩極間距400420mm。每次處理回收蠟5080kg，每千克蠟中加濃硫酸2.5mL，電解處理時(shí)間約2h。 （3

31、）活性白土處理法 活性白土又稱漂白土，是陶土的一種。因?yàn)榛钚园淄量锥啵砻娣e大（比表面積約100300m2/g），從而具有良好的吸附能力，可將蠟液中的夾雜物吸附在其表面，在沉淀除去。處理方法是將經(jīng)酸處理過的模料加熱至110，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1015粒度200號（即200目）預(yù)先烘干的活性白土。邊加邊攪拌，加完后繼續(xù)攪拌0.5h左右，保溫靜置沉淀45h，或保溫11.5h后再進(jìn)行真空抽濾。2.7.2 樹脂基模料的回收樹脂基模料回收過程的主要任務(wù)是去除脫蠟時(shí)夾雜在模料中的水分、粉塵、砂粒。與蠟基模料相比，樹脂基模料通常黏度較大，故分離這些夾雜物需要較長時(shí)間和較高溫度?；厥樟鞒蹋红o置脫水?dāng)嚢枵舭l(fā)脫水靜置去

32、污。2.8 壓型設(shè)計(jì) 此設(shè)計(jì)模具的壁厚從下而上逐漸變薄是為凝固鑄件時(shí)按從上到下的順序，從而使鑄件還沒有凝固的部位得到很好補(bǔ)縮。熔模鑄造澆注時(shí)液體是從模具底部充型，直至充滿整個型腔。所以，鑄件的形狀、尺寸不同，壓型的形狀、尺寸也不同。為使溶體能夠很好充型，會在模具下方設(shè)置澆注系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)壓型的材質(zhì)選用45鋼。圖2.3 該設(shè)計(jì)所采用的是配比都是50%的石蠟和硬脂酸的石蠟基模料。 要將蠟料制成蠟膏狀，用0.30.5MPa 的壓力將溫度約為50的蠟料壓入壓型中，壓注時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的大小來調(diào)整合適的壓力使蠟?zāi)５妮喞逦?。壓注完成后，壓力保?6s，保證蠟?zāi)１砻尜|(zhì)量良好。然后將蠟?zāi)７湃肜鋮s水冷卻定型。 蠟?zāi)?/p>

33、表面如果某些部位凹陷或出現(xiàn)飛邊毛刺，就要對蠟?zāi)＿M(jìn)行檢修。用蠟液填補(bǔ)凹陷區(qū)域，刀片清除毛刺。尺寸偏差太大的熔模應(yīng)回收再用。 為了得到表面光潔的蠟?zāi)?，?yīng)該清楚掉其表面的蠟屑，這樣便于后序的進(jìn)行。為了蠟?zāi)Ｕ礉{和撒砂均勻，要將合格的蠟?zāi)＝M裝在一起，相鄰的蠟?zāi)ｉg距大于1.5cm。3 制殼原材料3.1 耐火材料 耐火材料影響型殼的性能很大，因此耐火材料很重要。耐火材料耐火度要足夠高，使型殼抗變形能力好，為了不與金屬液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，耐火材料應(yīng)穩(wěn)定性好，脫殼性好等性能。耐火材料還應(yīng)熱膨脹系數(shù)低、粒度合適，無污染等。熔融SiO2、鋯砂、熔融Al2O3是用的較多的面層型殼材料。瓷土熟料是用的較多的加固層材料，熔融

34、石英、氧化芯耐火材料常用。常見耐火材料的性能如表3.1。表3.1 3.1.1 熔融石英 熔融石英是比較好的制造型殼型和型芯用耐火材料，其熔化溫度大概是1720，有較低導(dǎo)熱系數(shù)，較小熱膨數(shù)，因此熱定性好。 熔融石英異常純凈，穩(wěn)定性好，在高溫下要使型殼有較好抗蠕變能力，就用熔融石英，可以得到質(zhì)量較高的鑄件。但是由于熔融石英不便宜，只有生產(chǎn)精密昂貴鑄件時(shí)采用。3.1.2 電熔剛玉 化學(xué)式為Al2O3的白剛玉即為電熔剛玉，熔融的高溫氧化鋁，經(jīng)冷卻結(jié)晶后，再經(jīng)一系列加工篩選得到的。電熔剛玉是兩性氧化物，其結(jié)構(gòu)緊湊、導(dǎo)熱性能好、熱小、密度大、有高熔點(diǎn)，化學(xué)性能穩(wěn)定，在高溫下基本呈中性。因此是熔模鑄造用優(yōu)質(zhì)

35、耐火材料。電熔剛玉的化學(xué)成分、粒度如下表：表3.2 成分Al2O3Na2OFe2O3SiO2灼燒物質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)98.50.60.10.20.3表3.3 粒度/m55202040408080含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)826471813.1.3 鋯砂 在4.05.0 g/cm3之間，莫氏硬度68，較純的鋯砂熱化學(xué)穩(wěn)定，導(dǎo)熱性好，熱較小，是很好的耐火材料。生產(chǎn)中鋯砂粉的化學(xué)成分和粒度有如下規(guī)定，其中含水量不大于0.3%。表3.4 (質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)表3.5 3.1.4 鋁硅系耐火材料 鋁硅系耐火材料是混合成的鋁硅酸鹽，其含量多、制備容易、不貴，其化、耐火度高、很少線膨脹系數(shù)、其應(yīng)用非常廣泛。高嶺石、鋁礬土

36、及莫來石就是鋁硅系耐火材料，前者大多存在于粘土砂中，便宜、易得，莫來石必須人工制得。鋁礬土化學(xué)性能不太穩(wěn)定，因此很少使用。3.1.5 特種耐火材料 用傳統(tǒng)的耐火材料，用高活性金屬合金生產(chǎn)質(zhì)量要求較高的零件時(shí)，會與合金液發(fā)生反應(yīng)，無法得到穩(wěn)定型殼，因此生產(chǎn)時(shí)需采用特種耐火材料。 圖3.1 3.2 黏結(jié)劑 黏結(jié)劑的選用在熔模鑄造中舉足輕重，其影響生產(chǎn)周期、產(chǎn)成本。常用的三種黏結(jié)劑如下：3.2.1 硅溶膠黏結(jié)劑 硅溶膠是1960年引入熔模鑄造用的納米級的二氧化硅顆粒在水中或溶劑中的分散液。硅溶膠黏結(jié)劑也是一種優(yōu)質(zhì)的黏結(jié)劑，其化學(xué)性能穩(wěn)定且含少量雜質(zhì)，其制好的型殼在高溫下有不錯的強(qiáng)度。要改善涂料的涂掛

37、性能，就需要加額外物質(zhì)，因?yàn)槠錆櫇裥暂^差。硅溶膠黏結(jié)劑有一個缺點(diǎn)就是其水分較多，所以型殼濕強(qiáng)度低，型殼生產(chǎn)效率低下。但總的來看，硅溶膠在熔模鑄造中充當(dāng)優(yōu)質(zhì)黏結(jié)劑，其技術(shù)要求如表3.6。表3.6 熔模鑄造用硅溶膠技術(shù)要求(HB53461986)3.2.2 硅酸乙酯水解液黏結(jié)劑 要使硅酸乙酯具有黏結(jié)性能，就要對它進(jìn)行水解。水解過程要穩(wěn)定水解液pH，就要在其中加入乙醇對硅酸乙酯進(jìn)行稀釋。另外，為增強(qiáng)背層型殼的滲透能力，可加一定的，為提高型殼韌性，可加定量甘油。 硅酸乙酯水解液是，其涂料的粉液比高，制的，得到型殼性能好，是常用的優(yōu)質(zhì)黏結(jié)劑。其技術(shù)要求如下，見表3.7。表3.7 3.2.3 水玻璃黏結(jié)劑

38、 水玻璃不是單一的化合物，而是多種化合物組成的混合物，水玻璃黏結(jié)劑是溶于水后制成的膠體，鈉水玻璃時(shí)最常用的黏結(jié)劑。與其他型殼相比，制水玻璃型殼更困難。 和硅酸乙酯水解液和硅溶膠黏結(jié)劑相比性能較差，黏結(jié)劑一般不選它。 3.3 其他附加物 （1）表面活性劑：液體滲透壓、表面張力、濁度等會因?yàn)楸砻婊钚詣┑奶砑佣玫礁纳啤?（2）消泡劑：消泡劑是具有破泡作用的有機(jī)添加劑，加入表面活性劑可降低涂料表面張力。 （3）晶粒細(xì)化劑：用于細(xì)化鑄件晶粒，提高熔模鑄件質(zhì)量。 （4）濕強(qiáng)度添加劑：可使型殼的濕強(qiáng)度提高，使型殼的高溫強(qiáng)度降低，提高了型殼透氣性。4 制殼工藝 4.1 硅溶膠型殼 硅溶膠型殼是以硅溶膠為黏結(jié)

39、劑通過復(fù)雜的理化反應(yīng)將耐火粉料、撒砂材料黏結(jié)而形成得型殼。硅溶膠制殼過程就是讓SiO2溶膠轉(zhuǎn)變成膠凝態(tài)。硅溶膠通過水分蒸發(fā)使硅溶膠膠凝。每層型殼需以下步驟：浸涂料、殼干燥，根據(jù)所需要的型殼厚度來選擇上述步驟的次數(shù)。 （1）模組清洗 按一定比例乳化水清洗劑與自來水混合配制成的液體對組模進(jìn)行清洗以保證更好的涂掛性能。該清洗劑應(yīng)用非常廣泛，每次可清洗模組1000組以上。 （2）涂料配制 硅溶膠涂料有三種：面層涂料，嚴(yán)格的選擇面層涂料使涂層具備足夠的表面強(qiáng)度。耐火材料根據(jù)鑄件合金的種類來選擇，電熔剛玉是常用的耐火材料。耐火材料和黏結(jié)劑組成的背層涂料。根據(jù)鑄件質(zhì)量要求選擇不同過渡層涂料。配制涂料時(shí)要確保

40、為了使耐火粉料與黏結(jié)劑混合充分，應(yīng)正確的搭配涂料種類。圖4.1是L型沾漿機(jī)，配涂料用設(shè)備。要對涂料進(jìn)行測定，檢測其密度、黏度、成分滿足要求即可使用。 圖4.1 （3）撒砂 撒砂系指在所掛涂料層上一層耐火砂粒，其目的是為了迅速增厚型殼，使砂粒層成為型殼的骨架，分散型殼在隨后工序中可能產(chǎn)生的應(yīng)力。 圖4.2 圖4.3 撒砂方法：雨淋法也稱淋砂法，其工作原理如圖4.2所示沸騰法又稱浮砂法，其工作原理如圖4.3所示。 （4）干燥 硅溶膠型殼通過蒸發(fā)水分進(jìn)行干燥，該過程失水約85%，干燥不良的型殼質(zhì)量不好，干燥程度密切相關(guān)。嚴(yán)格控制影響干燥的因素。 （5）脫蠟 脫蠟就是將易熔模熔失形成型殼空腔的過程，脫

41、蠟時(shí)，模料與型殼會隨溫度的提高而膨脹，但模料的熱膨脹系數(shù)高于型殼材料，因此脫蠟時(shí)要避免型殼的預(yù)熱，盡量保證高速脫蠟，這樣就降低了型殼脹裂的可能性。常見脫蠟方法有兩種：高壓蒸汽脫蠟、熱水脫蠟；高壓蒸氣法是硅溶膠型殼制備過程中常用脫蠟法，電熱蒸汽脫蠟釜如圖4.4。 圖4.4 （6）型殼焙燒 如澆注金屬液時(shí)產(chǎn)生大量氣體，是因?yàn)樾蜌っ撓灪?，沒有清除蠟料、水分等殘余物。通常用9501100來焙燒型殼，并保溫30min以上，型殼會因?yàn)楹玫谋簾哂辛己玫耐笟庑?，型殼看起來是淺白色。 焙燒設(shè)備：液化氣爐、燃油焙燒爐、電焙燒爐、天然氣爐等，圖4.5是電熱焙燒爐，有些企業(yè)用此設(shè)備來焙燒硅溶膠型殼。圖4.5 4.2

42、 硅酸乙酯型殼 （1）配制硅酸乙酯涂料為使硅酸乙酯成為工藝性能良好的黏結(jié)劑，首先要對它進(jìn)行水解，常用的硅酸乙酯水解工藝是一次水解法。硅酸乙酯黏結(jié)劑配制涂料所用耐火材料與硅溶膠涂料基本相同，用于配制面層涂料的有電熔剛玉、硅石，今年來也使用鋯英粉。硅酸乙酯加固層涂料較多用的有鋁礬土、莫來石等鋁硅系耐火材料。由于黏結(jié)劑的表面張力低，具有較好的潤濕滲透能力，因而不用另外加潤濕劑。表4.1 面層涂料耐火粉料鋯英粉剛玉粉石英粉高鋁礬土粉粉液比3.54.02.42.72.02.22.4密度（g/cm3）2.52.82.02.21.71.81.72.0流杯黏度25±525±525±

43、;525±5加固層涂料耐火粉料鋁礬土粉粘土熟料粉剛玉粉粉液比2.02.21.61.72.02.2密度（g/cm3）1.72.01.621.651.752.0流杯黏度9±29±29±2 （2）上涂料和撒砂 涂料的涂掛性較好，為了進(jìn)一步提高其對熔模表面的潤濕能力，模組在浸涂前仍需進(jìn)行脫脂工序，以有利于型殼及鑄件表面質(zhì)量的提高。由于硅酸乙酯涂料中溶劑揮發(fā)較快，所以要迅速進(jìn)行浸涂料和撒砂，防止涂料干燥過快，粘不上砂粒。砂的粒度，表面層為50100目，加固層自3040目，逐漸加粗至20目左右。 （3）型殼的干燥和硬化 硅酸乙酯制殼工藝在模組上涂料和撒砂后，須進(jìn)行充

44、分的干燥和硬化，才可涂掛下一層。若涂層在空氣中干燥硬化一段時(shí)間后，再在氨氣中干燥和硬化，可顯著縮短硅酸乙酯型殼的硬化周期，使黏結(jié)劑立即膠凝。如涂料只用氨氣干燥，雖然硬化較快，但溶劑仍保留在黏結(jié)劑中。當(dāng)凝膠收縮體積發(fā)生變化，主要表現(xiàn)為線收縮一旦受阻，涂層內(nèi)將會產(chǎn)生應(yīng)力，就會使型殼出現(xiàn)裂紋。有時(shí)在涂4層后，或在型殼制成后，浸入硅酸乙酯水解液中進(jìn)行強(qiáng)化處理以提高型殼強(qiáng)度。處理方法是：型殼浸入強(qiáng)化劑數(shù)分鐘，再在空氣中通風(fēng)干燥3小時(shí)以上，再氨干40分鐘。4.3 水玻璃型殼 水玻璃制殼是每層型殼需經(jīng)浸涂涂料、撒砂、空干、硬化和晾干這些復(fù)雜工序，為了使二氧化硅起到粘結(jié)作用，硬化就顯得尤為關(guān)鍵。（1）模組脫脂

45、 熔模要進(jìn)行脫脂處理的原因是要清除油脂類物，也可提高表面質(zhì)量。潤濕劑（JFC）水溶液是常用的脫脂劑，其重量比是0.3%。 （2）涂料配制 涂料配制過程中要攪拌，是為了將粉料中的小塊攪碎，使黏結(jié)劑與耐火材料混合均勻。該過程還需回性處理，黏結(jié)劑與耐火粉料充分潤濕的過程叫回性，這樣也可去除料里混入的氣體。邊攪拌邊將耐火材料和潤濕劑慢慢加到水玻璃中，繼續(xù)攪拌一小時(shí)，回性4小時(shí)以上。為了使涂料混合均勻，選用L型沾漿機(jī)?；匦詴r(shí)間的確定非常重要，密度、模數(shù)、粉液比和環(huán)境溫度等因素影響回性時(shí)間。在配制水玻璃涂料時(shí)降低水玻璃的密度，這樣可以降低其黏度，進(jìn)而得到表面光滑整潔的鑄件。 （3）撒砂 為使型殼具有足夠的

46、，防止型殼硬化時(shí)出現(xiàn)表面缺陷，就需要進(jìn)行撒砂。撒砂材料的粒度選擇非常重要。撒砂方法和上述所講硅溶膠撒砂方法類似，這里不再論述。 （4）空干 干燥消除殼的一些水分，減少凝膠收縮，連續(xù)性和密實(shí)度變得更好，表面缺陷減少，鑄件表面質(zhì)量和尺寸精度提高。 （5）硬化 水玻璃型殼要得到硅凝膠就要進(jìn)行硬化，這樣能提高型殼的濕強(qiáng)度。硬化過程分為界面硬化和滲透硬化。界面硬化比滲透硬化過程更快。結(jié)晶氯化鎂、氯化銨、結(jié)晶氯化鋁是水玻璃型殼常用的硬化劑。 （6）晾干 為了將硬化過程殘留的硬化劑除凈，需要對型殼進(jìn)行再次干燥。晾干使涂層緊密結(jié)合。根據(jù)結(jié)構(gòu)、熔模溫度、硬化工藝和硬化劑種類來選擇晾干時(shí)間。 （7）脫蠟涂料層硬化

47、過程中,隨著時(shí)間的增加,殼的濕強(qiáng)度增加,并伴有脫水、凝膠更致密,強(qiáng)度增加,水阻力增加。型殼脫蠟的方法有多種。常用的有熱水法，高壓蒸汽法及微波脫蠟法等。國內(nèi)水玻璃型殼由于普遍應(yīng)用熔點(diǎn)較低的蠟基模料，如石蠟硬脂酸模料，故較多采用熱水脫蠟法及蒸汽脫蠟法。熱水脫蠟法工藝如下：清理澆口脫蠟前要將澆口杯頂部浮砂及涂料清除刮凈，以免在脫蠟過程中跌入型腔內(nèi)。添加劑為使水玻璃型殼得到補(bǔ)充硬化，在脫蠟水中加入37的氯化銨，或加入46的結(jié)晶氯化鋁，也可以加入工業(yè)鹽酸1（以上均為重量比）；其中加入1工業(yè)鹽酸的熱水脫蠟效果最好，它不僅使型殼得到補(bǔ)充硬化，并可防止模料在脫蠟時(shí)皂化，且有利于舊蠟的回收利用，但加鹽酸脫蠟須采

48、用耐酸脫蠟槽，并應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加鹽酸以控制pH值。 水溫控制 熱水脫蠟的水溫宜控制在9598之間，但應(yīng)該避免沸騰，以免將槽底的砂粒及臟物翻起而進(jìn)入型腔。為了減少脫蠟時(shí)間，要提高脫蠟槽的加熱速度，每框型殼裝入量不應(yīng)太多，不然會使型殼脹裂。故型殼的脫蠟時(shí)間應(yīng)控制在1520min，不超過30min為宜。 型殼沖洗 型殼經(jīng)脫蠟后，內(nèi)腔可能存有殘余蠟料并粘附有皂化物，所以用熱水沖洗。脫蠟后的型殼可倒置存放。 槽液換新及清理 型殼在脫蠟時(shí)會有較多鹽分和臟物進(jìn)入脫蠟水中，故應(yīng)定期更換脫蠟水，并同時(shí)清理槽底砂粒及臟物。 （8）型殼焙燒 水玻璃型殼在脫蠟后，型腔內(nèi)含有水分、殘余蠟料、皂化物、鹽類以及耐火材料中的有機(jī)物

49、等，這些物質(zhì)若未除去，在高溫澆注時(shí)會溢出大量氣體，使鑄件產(chǎn)生氣孔。因而在型殼澆注前須進(jìn)行高溫焙燒。 水玻璃型殼在脫蠟后停留數(shù)小時(shí)，即可入爐焙燒，大多是采用型殼低溫入爐。型殼焙燒的溫度主要根據(jù)型殼中各種有害物質(zhì)已基本揮發(fā)除凈的溫度而定。以氯化銨硬化的型殼，其適宜的焙燒溫度應(yīng)為800850，保溫0.52h，焙燒良好的型殼表面呈白色或淺色。若表面顏色呈較深的顏色，則表明型殼中殘留較多的碳分，屬焙燒不良，澆注時(shí)發(fā)氣量大。用硅砂做耐火材料的型殼，由于在加熱和冷卻時(shí)的膨脹和收縮較大，若進(jìn)行多次焙燒就會使型殼產(chǎn)生微裂紋而使型殼的強(qiáng)度下降，故要控制硅砂型殼的重復(fù)焙燒次數(shù)，不宜超過兩次。4.4 硅溶膠水玻璃復(fù)合

50、型殼 （1）復(fù)合型殼制殼工藝 隨著社會發(fā)展需求，單一水玻璃型殼黏結(jié)劑做的型殼已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)需求，所以要采用復(fù)合型殼來進(jìn)行生產(chǎn)。 下表4.2是硅溶膠水玻璃復(fù)合型殼的制殼工藝。表4.2 （2）脫蠟與焙燒由于硅溶膠水玻璃復(fù)合型殼工藝所采用的為蠟基模料，即主要是石蠟硬脂酸模料，因此其脫蠟與焙燒工藝均與水玻璃型殼相同，采用熱水脫蠟工藝，脫蠟水中添加1工業(yè)鹽酸或添加37的氯化銨，脫蠟水溫度控制在9598，脫蠟時(shí)間不宜長，一般適宜的脫蠟時(shí)間在1520min，最多不超過30min。復(fù)合型殼的焙燒溫度宜控制在950左右，并保溫0.51h，即可進(jìn)行金屬澆注。4.5 陶瓷型芯制備該設(shè)計(jì)制作工藝采用的粘結(jié)劑為硅溶膠

51、(GRJ-30)，其技術(shù)要求見表3.6所示。該型殼制備工藝由以上論述可知。將耐火材料與粘結(jié)劑、消泡劑以及潤濕劑均勻混合后，澆灌到型芯模具中，干燥后經(jīng)過高溫倍燒即可制成陶瓷型芯。鑄造時(shí)由于環(huán)境惡劣，所以對型芯要求較高。陶瓷型芯應(yīng)滿足以下要求 （1）耐火度高,至少高于注射溫度的合金,通常耐火度達(dá)到1400以上。 （2）熱膨脹率小，尺寸穩(wěn)定性好，避免型芯裂紋和變形。 （3）型芯有足夠的常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度。 （4）型芯不與金屬發(fā)生反應(yīng)，化學(xué)穩(wěn)定性好。 （5）型芯要有很大孔隙率，比真密度小，型芯從鑄件很容易去除。選陶瓷作為型芯材料，因?yàn)樘沾膳c硅溶膠能很好結(jié)合，也有好的致密性，同時(shí)陶瓷型芯尺寸精度好。表4

52、.3 按照表4.3的比例第二組制備陶瓷泥漿,泥漿和粘性均勻混合超過24小時(shí),使陶瓷泥漿完全潤濕。硅橡膠模刷蘸陶瓷漿料均勻涂在硅橡膠模具表面。用刷子輕輕涂刷陶瓷泥漿，由于葉輪核心部件尺寸很小,其厚度不均勻,防止裂縫,可用在薄厚聯(lián)合和大小地方均勻的撒上一層薄薄的fiberglass。fiberglass長度為35毫米,可以起到連接的作用。干燥后，再涂刷漿料和撒砂，反復(fù)幾次，當(dāng)厚度達(dá)到要求。型芯干燥后，模具上取下。制成陶瓷型芯無裂紋、尺寸精度好、無缺陷。然后將型芯放到電阻爐，加熱950高溫。焙燒時(shí)間達(dá)到30分鐘上，自然冷卻到室溫，將型芯取出，這樣就制成了型芯。所得陶瓷型芯如圖4.6； 圖4.6 5 熔煉與澆注5