水玻璃氯化铵法精密铸造工艺规程
水玻璃氯化铵法精密铸造工艺规程
1.目的为了便于操作者熟悉和掌握水玻璃法精密铸造的工艺特点、技术特性,更好的在生产中
加以应用,生产出优质的产品,特制定本规程。
2.适用范围本工艺规程适用于从蜡模配制到模壳浇注的全过程。
3.职责
3.1 技术部是本规程的制定和归口部门。
3.2 各工序工作人员均应按此规程进行操作。
4.工艺规程
4.1 制作蜡模
4.1.1 压制蜡模的模具应符合产品的图纸要求,经检验合格后使用。
4.1.2 蜡料应按石蜡:硬脂酸1:1进行配料,融化后加蜡屑机械搅拌成糊状,加入压蜡机内往
模具中注蜡。
4.1.3 蜡型要在模具中保压冷却才可取模,并及时对变形蜡模进行校正,放入冷水冷却,待完
全冷却后方可进行取出毛刺、修整等工作。
4.1.4 修整好的蜡模经检验合格后,清洗表面油脂,方可与浇冒口组焊。
4.1.5 组焊好的模组,需将内外面的蜡屑清除干净后送涂挂制壳。
4.2 制壳
4.2.1 选料面层料浆用320目锆英粉,加固层料浆用200目以上的高铝粉或焦宝石粉和石英粉,粘结剂用模数3.1~3.4,密度为1.30~1.40的40#水玻璃。
4.2.2 选砂面层用80~100目的棕刚玉,二层用40~70目的石英砂,三层用
20~40目的石英砂,
四层以后选用10~20目的石英砂。
4.2.3 料浆的配制面层与二层:将水玻璃加水稀释到密度为1.28~1.30,然后加锆英粉,其比例
为1:1.1~1.2(要注意根据气温变化调节比例),进行机械搅拌,再加入清洗剂0.05%,消泡剂0.05%,继续搅拌,时间不少于6小时,静置4小时熟化,再搅拌均匀方可使用。三层过渡层
用密度为1.30~1.32的水玻璃加高铝粉和石英粉,比例为1:0.5:0.5。加固层同三层,比例略为
调厚一点。
4.2.4 料浆的粘度测定用100Ml的流量杯来测定,面层、二层及三层为28~35秒,加固层为
45~50秒。
4.2.5 挂浆将检验合格后的模组浸入搅拌均匀的料浆中,上下移动两次,然后提出,用毛刷将
字和死角处的气泡刺破并刷浆,把多余的料浆刷掉,整个模组要求挂浆均匀,无遗漏,五堆积,然后即可挂砂,整个挂浆过程时间不可过长,以免表面自然硬化,而无法挂砂。
4.2.6 撒砂撒砂的动作要快,避免料浆滴落堆积,撒砂要均匀无空白,撒完砂的模组应放在通
风处自然干燥再投入氯化铵溶液中硬化,从三层以后就可不必自然风干硬化直接投入氯化铵溶液中硬化。
4.2.7 硬化面层硬化15分钟,二三层硬化15~20分钟,加固层40~60分钟
4.2.8 风干根据实际情况酌情操作,控制“不湿不白”为原则。
4.2.9 模组在硬化时,应注意放气、翻身,保证模组的每一部分都硬化充分。
4.2.10 硬化剂的配制选用纯度95%以上的工业氯化铵加水配制,氯化铵溶液的浓度为22~28%, PH值不大于7.5,温度要求在15~25℃,冬天尽量在10℃以上,当硬化剂溶液使用时间较长,浓度有所降低时,要及时补充氯化铵以增加浓度,PH值大于7.5时,要加入浓盐酸进行调整。
4.3 脱蜡
4.3.1 涂刮好的模组,在停放三到四小时后即可进行脱蜡。
4.3.2 将模组浇口处的杂物清除干净后装入脱蜡框内,待脱蜡水温升至90℃,将框落入脱蜡釜中,注意脱蜡框要离开槽底部100mm左右,随即将气阀关小,水温保持在90~95℃,以免水
的沸腾翻滚,将杂物带入型腔,为了在脱蜡过程中对型壳补充硬化,须在水中加入适量的氯化铵。
4.3.3 待到型壳浇口处不再向上浮蜡时,将脱蜡框升离水面,手工将型腔内的
水快速倒出,然
后将型壳倒置放置在干净地面。
4.4 焙烧
4.4.1 脱净蜡的模壳应放置干燥4~6小时,方可入窑焙烧。
4.4.2 模壳焙烧时,浇口向下,先低温烘烤,然后升温焙烧,温度应控制在
800~850℃,保温
1~2小时,随炉冷到500℃以下即可出窑等待浇注,模壳在400℃时强度最大,
浇注时要注意观
察控制。
4.4.3 模壳在搬运过程中,浇口向下,避免沙粒或其它异物落入型腔,造成夹砂等缺陷。
最古早的也是最傳統的鑄造法為濕砂模鑄造法(GREEN SAND CASTING),也就是常聽人提的(翻砂),
造模所用的砂為砂水黏土填加劑混練而成,以中板模為模型,人力(地模,F1-F4)或自動造模機(DISA,新東)造型,優點為模具便宜,可大量生產,適用大多數金屬,價廉,缺點為尺寸精度差,鑄造表面粗糙
度差.
LOST WAX(脫臘法),歷史也很悠久,為傳統之精密鑄造法,是將所欲成品製成臘模後,反覆沾漿,再
將臘以熱溶出,形成模穴之鑄造法,優點為尺寸精度高,鑄造表面光滑,無分模
限制(設計自由度高),
缺點為無法生產大型鑄件,且生產成本高,單價昂貴!
水玻璃(CO2),為大型鑄件生產方式,最常用於鑄鋼鑄鐵,是將砂以水玻璃混合後,通入CO2使其硬化,為早期大型鑄件之生產方式,然其鑄造表面差,鑄後清箱困難,砂回收率低,亦有氣孔與砂孔缺陷,現已漸被樹脂砂模(如夫喃,亞士蘭樹脂)所取代.
(DIE CASTING)壓鑄法,以鋼鐵材料製造模具,用於銅,鋁,鋅等較低溫合金,以
加壓方式將金屬液壓入模穴中,優點為,精度高,鑄造表面佳,缺點為模具費用高,易
有氣孔缺陷(對品質有極大不良之影響).
LOST FOAM 消失模,一般台灣之消失模為FULL MOLD,即以大塊寶麗龍切割成
所要形狀,埋入樹脂砂模中成形,適用於大型鑄件,模具費低,鑄造表面差,另有以鋁
合金模具射出之EPS或EPMMA,經塗型後,埋入乾砂中,澆鑄中施以真空,具有與脫臘
相似之品質,且鑄造成本較低,售價與重力鑄造相仿,然台灣現僅有一家生廠產商.
Investment casting, also called lost-wax casting, is one of the oldest known metal forming techniques.
種類澆鑄熔液品質
1.翻砂(濕砂模) ~鐵銅鋁等 ~低,鑄造缺陷繁多
2.重力鑄造(金屬模) ~鋁合金等 ~高,容易有氣、縮孔缺陷
3.精密鑄造(脫臘鑄造)~適用金屬廣泛~高,相對成本較高
4.高壓鑄造(壓鑄) ~輕合金 ~高,容易有氣孔缺陷
5.消失模法(聚苯乙烯)~適用金屬廣泛~中等,容易變形扭曲
6.自硬性砂模(葫喃) ~鐵銅鋁等 ~低,適合大型鑄鐵件
7.氣硬性砂模(CO2) ~適用金屬廣泛~中等,不利自動造模
8.樹脂殼模法 ~適用金屬廣泛~高,相對成本較高
硅溶胶silica solution
水玻璃sodium silicate