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          精密鑄造


           

           前言

          精密鑄造法是指使用非金屬鑄模,制品尺寸精度高于普通砂模鑄件之鑄造法的總稱,包括脫蠟法(Lost Wax CastingInvestment Casting),石膏模法(Plaster Mold Casting)和陶瓷模(Ceramic Mold Casting)法三大類。

          2
          脫蠟法精密鑄造

          2-1
          特征與優點

          (1)
          鑄件的最大界限長度為700mm,易作之長度在200mm以下。鑄件之最大重量約100公斤,一般常為10公斤以下。
          (2)
          鑄件之尺寸公差20mm ±0.13mm,100mm ±0.30mm,200mm ±0.43mm,而小件之尺寸精度不易達到 ±0.10mm以內。角度公差為 ±0.5~±2.0度,鑄件最小厚度0.5~1.5mm。鑄件表面粗度約Rmax 4S~12S。
          (3)
          鑄件材質幾無任何限制,如鋁合金、鎂合金、鈦合金、銅合金,各種鋼材、鈷基和鎳基耐熱合金,硬材料。
          (4)
          制作形狀復雜之工件,尺寸精度良好,切削加工少。
          (5)
          節省材料浪費,并可大量生產。

          脫蠟精密鑄件廣用于噴射引擎、燃氣渦輪、蒸汽渦輪、飛機零件、內燃機、車輛、食品機械、印刷機械、制紙機械、壓縮機、閥件、幫浦、計測儀、縫紉機、武器、事務機器、及其它機器零件。

          2-2
          制程

          脫蠟鑄造法有兩大類:實心模(Solid Mold)法和陶殼模(Ceramic Shell Mold)法,后者為前者的改良法。

          實心模法系在考慮蠟型的冷凝收縮量,鑄模的加熱膨脹量和熔融金屬的冷凝收縮量之后,制作與最終鑄件尺寸近似的模具。將融化的蠟質押灌注入此以金屬或硅膠做成之模具內,取出蠟型后,浸入微粉耐火材料與粘結劑混泡而成之漿液。滴凈之后,撒布粗粒耐火材料,使之干燥。放入鑄框,將混練有粘結劑的耐火物粒填滿之,然后干燥。接著加熱使蠟質熔化流出來,作成鑄模。以高溫加熱鑄模,燒除少量殘余之蠟質并提高其強度,接著注入金屬熔液。

          陶殼模法直到蠟型的制作都跟實心模法相同,只是在一次沾漿和淋砂(或浮砂)之后,并不進行包模作業,而是反復多次地進行沾漿和淋砂,直至獲得預定的外殼厚度。干燥、加熱、熔流出蠟質,高溫加熱再行澆注,這種方法為目前的脫蠟精密鑄造業者所廣泛采用,因其具有下列優點:

          (1)
          尺寸穩定性較佳
          (2)
          耐火材料使用量較少
          (3)
          重量輕,易于搬運、處理、制作大型鑄件
          (4)
          制程可局部自動化,以節省人力,提高生產速率
          (5)
          生產成本較低
          (6)
          陶殼模較薄,澆注后鑄件的冷卻速率較高而均勻,故其機械性質較佳。

          (A)
          主模型(Master Pattern)

          主模型的外形與最終制品的近似,制作時須將蠟的冷凝收縮,鑄模的加熱膨脹與鑄造金屬的冷凝收縮列入考慮。例如蠟型的冷縮率是1.2%,鑄模的熱脹率是0.7%,鑄造金屬的冷縮率是1.7%時,則主模型的尺寸增加率則為2.2%,常用的材質有鋁合金、銅合金和不銹鋼等。

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