熔模铸造是业内应用最广泛的铸造工艺之一。制造商经常使用熔模铸造，因为它具有诸多优势，包括尺寸精度高、表面光滑、能够处理复杂的设计以及生产速度快。
在本文中，我们将向您介绍有关熔模铸造的所有知识。我们将简要介绍熔模铸造的历史，并详细解释其工艺流程，探讨其用途、材料特性以及优缺点。
目录
什么是熔模铸造？
熔模铸造又称“失蜡铸造”。它使用类似蜡的材料制作一个消耗性模型，然后制造出与该模型完全相同的复制品。该工艺使用热性能优异的陶瓷模具。因此，可以生产出几乎完全成型且表面质量极高的零件。
它的许多优点和适应性使其成为其他铸造方法的有力竞争对手，例如 砂型铸造和压铸现在，我们继续学习有关熔模铸造的知识。
历史 我投资 碳试听
人类使用类似的方法制作器物已有五千多年的历史。纯蜂蜡制成的模型被用来铸造金、铜等软金属。考古学家发现了那个时代的珠宝、偶像和艺术品，令人叹为观止。
随着金属加工知识的不断增长，人们开始尝试新的金属铸造技术。这项技术在19世纪末得到了进一步发展，被用于制作牙套。
第二次世界大战使这一工艺为大多数人所熟知。军方需要一种能够生产坚固、精密且可重复使用的零件的方法。因此，如今被称为熔模铸造的工艺开始得到改进。
熔模铸造是如何工作的？
多年来，制造商一直致力于完善熔模铸造工艺，以生产出最优质的铸件。在本节中，我们将深入探讨这六个步骤。
创建主模型
蜡模是成品几何形状的精确复制品。“母模”是可重复用于铸造的标准。蜡、木材、金属和硅橡胶是制作母模模具最常用的材料。具体使用哪种材料取决于模型的使用寿命和设计的复杂程度。此外，材料在加热或冷却时的膨胀或收缩程度以及表面质量也是需要考虑的因素。在每个铸造周期中，操作员都会根据母模设计制作一个蜡模。
如今，工程师们使用 3D 打印或熔模铸造工艺等尖端方法来创建模型。过去， 压铸工艺 过去常用于制作蜡模。如今，3D打印是一项正在迅速普及的新技术。工程师们喜欢FDM 3D打印，因为它价格低廉，而且精度较高。
组装蜡模型
下一步是将上一步制作的所有模型组装到失蜡铸造的模具中。组装后的模型形状类似一棵树，因此得名“树”。
然后，操作员使用浇口/流道/冒口网络将模型组装在一起。浇口网络使液态金属能够轻松流到模具的各个部分。
此装配过程可以手动或自动进行。当产量较低或每个铸件形状独特时，制造商可能会选择手动装配。另一方面，如果需要重复铸造过程，则购买自动化生产单元是明智之举。
施加耐火材料（浸渍）
接下来，操作员在模具上涂抹一层耐火材料，以达到所需的性能。涂层过程包含几个浸渍步骤。他们缓慢旋转树，并将其反复浸入陶瓷浆料和砂石膏的混合物中。粘土有助于模具承受高温，而石膏则使其更坚固。
随着浸渍过程的继续，蜡模周围的陶瓷壳会变得越来越厚。完成第一层初始层（也称为主芯）时要格外小心。这对部件的质量和形状有重大影响。
重复此过程，直到壳体达到合适的厚度。大多数情况下，壳体厚度在 3/8 英寸到 1/2 英寸之间。这取决于铸件的材料、尺寸和重量。如果零件很重且金属熔点较高，则壳体应足够厚以承受高温和高压。
脱蜡
在脱蜡过程中，熔化过程将蜡从粘土壳中去除。为了加热和熔化蜡，工厂通常使用蒸汽高压釜或闪速炉。
然后，操作员降低模具，使熔化的蜡能够轻松流出。模具在高压釜中加热12小时，温度高达90°C至175°C，大部分蜡流出。然后，模具在更高的温度下（最高可达1000°C）烘烤数小时，以去除残留的蜡和水分。
这是铸造过程中非常重要的一步。这是因为模壳在高温下可能会出现缺陷。工程师通常会尽量避免出现裂纹。因此，在熔模铸造厂，通常会采用不损坏模具的方法对模具进行脱蜡。
此外，耐火材料的热处理也是该工艺的一个附加好处。壳体将变得更坚固，因此不太可能与熔融金属发生反应。
预热和浇注
从此刻起，熔模铸造工艺正式开始。模具需要预热，以确保其与高温液态金属接触时不会反应过快。
液态金属由操作员或机器以受控方式倒入模具中。保持恒定的填充速率至关重要。这可以防止湍流引起的铸造缺陷。此外，如果熔融金属容易与空气发生反应，则必须确保模具周围没有空气。填充完成后，金属会在模具内凝固并冷却。
后期处理
金属凝固后，用锤击或水射流将模具破坏。零件从模具中取出后，需要进行一系列半精加工步骤。
一项任务是关闭浇注系统，因为它不是产品的一部分。粗糙的表面、锋利的边缘和其他缺陷也可以通过打磨或喷砂去除。 数控铣削 钻孔和车削是两种机械加工工艺，也可用于加工孔和表面。此外，零件还可以进行一系列表面处理工艺，以达到所需的表面光洁度。
零件经过后处理后，需要进行质量检验。检验团队会使用渗透检测等方法检查零件是否存在裂纹、孔洞等缺陷。他们还会检查其他质量因素，例如强度、硬度、几何形状和尺寸极限。
不同类型的熔模铸造材料
熔模铸造的一大优势在于它适用于多种材料，包括黑色金属和有色金属。这意味着最终零件可以具有不同的机械性能。
- 钢：低碳钢、高碳钢和其他特殊合金钢非常适合熔模铸造。熔模铸造生产的钢制零件广泛应用于造船、飞机和军事等许多领域。
- 不锈钢：不锈钢坚固、耐锈，表面光滑亮泽。泵壳、阀门部件、齿轮和衬套都是常见的不锈钢部件。
- 铝 一个劳埃德：这些金属轻、坚固、防锈。飞机和汽车部件是铝合金零件的主要用途。
- 镍 一个劳埃德：镍合金非常坚固，不会生锈，并且在高温下保持稳定。用这些金属制成的铸件可用于高温氧化环境，并能承受高应力。
- 钴 一个劳埃德：这些合金非常坚固，不会磨损、生锈，不会发生化学反应、过热或冷却。这种高性能合金广泛应用于重型机械、医药和食品加工等领域。
- 投掷 我罗恩：铸铁极其耐用且坚固。它用于制造电气零件、管件、工具齿轮等。
- 铜 一个劳埃德：青铜和黄铜等铜合金外观精美，抗拉强度适中，并且导热性良好。因此，这些金属常用于制造管道部件、散热器、热交换器和其他部件。
如何完成熔模铸造零件
脱蜡后，熔模铸件的表面会有些粗糙。这是由于粘土模具主芯留下的痕迹造成的。这些部件的表面粗糙度通常为 125 Ra，但根据模具的材质和质量，可能会有所不同。
因此，有许多表面处理方法可以实现所需的光滑表面。一些工艺通过去除材料来实现光滑表面。其他方法则是在表面涂漆使其光滑，并将粗糙表面隐藏在一层油漆之下。
表面处理类型的选择取决于所需外观、尺寸公差和机械性能等因素。以下是不同的表面处理方法：
- 阳极氧化
- 抛光
- 绘画
- 粉末涂料
- 钝化
熔模铸造的用途
熔模铸造工艺可应用于许多领域。以下是一些常见的应用领域：
- 能源行业：这种制造工艺在能源行业非常有用。风力涡轮机的叶片体积大、重量重，需要非常坚固且表面光滑。熔模铸造工艺的优势之一就是它兼具这些特性。
- 造船：在造船业中，金属部件通常采用熔模铸造工艺生产。特殊合金用于制造坚固的金属板。这些金属板不会生锈，可用于船舶和潜艇。该工艺非常适合造船业，因为它与许多金属合金兼容。
- 航天：由于其可处理复杂形状且强度高，因此该工艺可用于制造飞机发动机和机身的重要部件。
- 医疗行业：这种方法在医疗领域非常有用。因为它可以制造表面光洁度更高的小部件。例如，一些常见的用途是假肢、植入物和手术器械。
- 汽车行业：熔模铸造可以为汽车行业制造高性能零件。例如传动系统零件、摇臂和动力总成部件。
熔模铸造的优点和缺点
与其他铸造工艺一样，熔模铸造也有其优缺点。为了做出明智的铸造选择，充分了解这两种工艺至关重要。接下来，我们将更深入地探讨这些问题。
优势
这 熔模铸造工艺具有许多优点，这就是这些铸件如此受欢迎的原因。
- 与复杂几何形状的兼容性：它可以处理复杂的几何形状，例如内部特征、锐角曲线、薄壁和浅槽。所有这些都可以作为单个零件制造。因此，您无需组装单独制造的零件。而使用其他铸造方法则需要组装这些零件。
- 精细的表面处理：此铸造工艺可实现高达 3 微米的表面光洁度。与砂型铸造相比，熔模铸造的效果更佳。此外，熔模铸造零件没有分型线，外观更加美观。
- 大型部件：这种方法适用于各种尺寸的零件。它可以处理重量从100克到1吨的零件。此外，它还可以制造巨大的涡轮叶片以及微型医疗工具。
- 卓越的尺寸精度：熔模铸造几乎是一种近净形铸造工艺，其精加工公差极小。精加工后，零件的尺寸公差可达 +/- 0.075 毫米，令人惊叹。
- 广泛的材料：该工艺非常灵活，适用于多种材料。它适用于钢、镍合金和铝合金等材料，并且加工精度高。
缺点
另一方面，熔模铸造工艺也存在一些缺点。任何从事铸造行业的人都必须意识到这些缺点。
- 工具和设备成本高昂：初始模具、母模和机器（熔炉、陶瓷涂层机）非常昂贵。因此，该工艺不适合小批量生产。但是，如果您不关心成本，那么它可能适合一些小批量生产。例如，风力涡轮机叶片的制造。
- 高度技术性的过程: 正如前文所述，这个过程有很多步骤。每个步骤都需要不同的技能和知识。任何环节都容易出错。这会给公司带来巨大的成本。如果你想采用这种选角流程，找到合适的人才并支付足够的报酬可能会是一个问题。
- 耗时：铸造过程可能非常缓慢，因为它包含许多步骤。其中一些步骤需要很长时间，例如冷却和精加工。因此，需要快速生产零件的公司在寻找生产服务时，也应该考虑其他铸造方法。
Yonglihao Machinery 提供定制铸造服务
显然，熔模铸造是一个非常复杂的工艺。它需要技能娴熟、经验丰富的人员来完成。您需要铸造零件吗？Yonglihao Machinery 可以为您提供无与伦比的铸造服务。例如，熔模铸造、 热室压铸， 和 高压压铸 流程。
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常问问题
3D打印和熔模铸造有什么区别？
在熔模铸造中，熔融金属被倒入预先成型的模具中并使其凝固。3D打印是一种增材制造技术。FDM和SLS等3D打印技术可以逐层构建零件。
精通熔模铸造需要很长时间。然而，这种铸造工艺可以处理多种金属，并能获得完美的表面光洁度。3D打印仍处于起步阶段，在制造金属零件方面不如铸造。与铸造零件相比，3D打印零件存在一些问题，例如表面粗糙度、孔隙率和不平整度。
熔模铸造和砂型铸造的区别
熔模铸造可以生产几何形状非常复杂且表面光洁度极高的零件。另一方面，砂型铸造则更具优势。这是因为砂型铸造工艺可以生产大量零件，从而降低成本。此外，该工艺还可以生产非常大的零件。
熔模铸造是否环保？
是的。在熔模铸造中，蜡和金属会定期回收并用于其他铸造工艺，从而避免材料浪费。虽然熔模铸造会消耗能源并产生有害环境的烟雾，但通过良好的烟雾控制和废物处理，可以最大限度地减少这些问题。