熔模铸造：一次铸出复杂零件的高精度铸造技术

熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后在模样上涂挂耐火材料，经硬化之后，再将模样熔化、排出型外，从而获得无分型面的铸型。

由于熔模广泛采用蜡质材料来制造，故又常把它称为“失蜡铸造”。由于获得的铸件具有较高的尺寸精度和表面质量，故又称“熔模精密铸造”。

1.熔模铸造的工艺过程

熔模铸造的工艺过程如图2-50所示，主要包括蜡模的制造、型壳制造和焙烧浇注三个阶段。

图2-50 熔模铸造的工艺过程

a）母模 b）压型 c）熔蜡 d）压蜡 e）单个蜡模 f）组合蜡模 g）结壳、脱蜡 h）填砂、焙烧、浇注

（1）制造蜡模 蜡模材料常用50%石蜡和50%硬脂酸配制而成。为提高生产率，常把数个蜡模焊在预先制好的浇道棒上，构成蜡模组。

（2）制造型壳 在蜡模组表面浸挂一层以水玻璃和石英粉配制的涂料，然后在上面撒一层较细的硅砂，并放入固化剂（如氯化铵水溶液等）中硬化。使蜡模组外面形成由多层耐火材料组成的坚硬型壳（一般为4～10层），型壳的总厚度为5～7mm。

（3）熔化蜡模（脱蜡）通常将带有蜡模组的型壳放在80～90℃的热水中，使蜡料熔化后从浇注系统中流出。

（4）型壳的焙烧 把脱蜡后的型壳放入加热炉中，加热到800～950℃，保温0.5～2h，烧去型壳内的残蜡和水分，并使型壳强度进一步提高。

（5）浇注 将型壳从焙烧炉中取出后，周围堆放干砂，加固型壳，然后趁热（600～700℃）浇入合金液，并凝固冷却。

（6）脱壳和清理 用人工或机械方法去掉型壳、切除浇冒口，清理后即得铸件。(www.xing528.com)

2.熔模铸造铸件的结构工艺性

熔模铸造铸件的结构，除应满足一般铸造工艺的要求外，还具有其特殊性：

1）铸孔不能太小和太深，否则涂料和砂粒很难进入蜡模的孔洞内，只有采用陶瓷芯或石英玻璃管芯，工艺复杂，清理困难。一般铸孔应大于2mm。

2）铸件壁厚不可太薄，一般为2～8mm。

3）铸件的壁厚应尽量均匀，熔模铸造工艺一般不用冷铁，少用冒口，多用直浇口直接补缩，故不能有分散的热节。

3.熔模铸造的特点和应用

1）铸件精度高、表面质量好，是少、无切削加工工艺的重要方法之一，其尺寸精度可达CT4～CT9，表面粗糙度值Ra为1.6～12.5μm。如熔模铸造的涡轮发动机叶片，铸件精度已达到无加工余量的要求。

2）可制造形状复杂的铸件，其最小壁厚可达0.3mm，最小铸出孔径为0.5mm。对由几个零件组合成的复杂部件，可用熔模铸造一次铸出。

3）铸造合金种类不受限制，用于高熔点和难切削合金，更具显著的优越性。

4）生产批量基本不受限制，可成批、大批量生产，又可单件、小批量生产。

5）工序繁杂，生产周期长，原辅材料费用比砂型铸造高，生产成本较高，铸件不宜太大、太长，一般限于45kg以下。

熔模铸造主要用于生产汽轮机及燃气轮机的叶片、泵的叶轮、切削刀具，以及飞机、汽车、拖拉机、风动工具和机床上的小型零件。