現(xiàn)代熔模鑄造方法在工業(yè)生產(chǎn)中得到實際應(yīng)用是在二十世紀四十年代。當時航空噴氣發(fā)動機的發(fā)展,要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復(fù)雜,尺寸精準以及表面光潔的耐熱合金零件。由于耐熱合金材料難于機械加工,零件形狀復(fù)雜,以致不能或難于用其它方法制造,因此,需要尋找一種新的精密的成型工藝,于是借鑒古代流傳下來的失蠟鑄造,經(jīng)過對材料和工藝的改進,現(xiàn)代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎(chǔ)上獲得重要的發(fā)展。所以,航空工業(yè)的發(fā)展推動了熔模鑄造的應(yīng)用,而熔模鑄造的不斷改進和完善,也為航空工業(yè)進一步提高其性能創(chuàng)造了有利的條件。
金屬型壓力鑄造的主要特點是金屬液在高壓、高速下充填型腔,并在高壓下成形、凝固,壓鑄件的不足之處是:因為金屬液在高壓、高速下充填型腔的過程中,不可避免地把型腔中的空氣夾裹在鑄件內(nèi)部,形成皮下氣孔,所以鋁合金壓鑄件不宜熱處理,鋅合金壓鑄件不宜表面噴塑(但可噴漆)。否則,鑄件內(nèi)部氣孔在作上述處理加熱時,將遇熱膨脹而致使鑄件變形或鼓泡。此外,壓鑄件的機械切削加工余量也應(yīng)取得小一些,一般在0.5mm左右,既可減輕鑄件重量、減少切削加工量以降低成本,又可避免穿透表面致密層,露出皮下氣孔,造成工件報廢。
鑄造工藝注意事項:
(1) 澆包、澆注工具、爐前處理用的孕育劑、精煉劑等使用前必須充分烘干,烘干后才能使用。
(2) 正確選擇澆注速度,即開始時應(yīng)緩慢澆注,便于對準澆口,減少熔融金屬對砂型的沖擊和利于氣體排出;隨后快速澆注,以防止冷隔;快要澆滿前又應(yīng)緩慢澆注,即遵循慢、快、慢得原則。
(3) 澆注時應(yīng)及時將鑄型中冒出的氣體點燃順氣,以免由于鑄型憋氣而產(chǎn)生氣孔。
(4) 鋁液溫度較低時應(yīng)先把澆包預(yù)熱才能進行澆注產(chǎn)品,防止鑄件缺陷。
(5) 鐵芯不能拿出過早,澆注前鐵芯必須是發(fā)紅的,鐵芯溫度過低會造成鑄件冷隔、氣孔、澆不足等現(xiàn)象。
離心鑄造的優(yōu)點:
①幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗,提高工藝出品率;
②生產(chǎn)中空鑄件時可不用型芯,故在生產(chǎn)長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力,降低鑄件壁厚對長度或直徑的比值,簡化套筒和管類鑄件的生產(chǎn)過程;
③鑄件致密度高,氣孔、夾渣等缺陷少,力學(xué)性能高;
④便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件,如鋼背銅套、雙金屬軋輥等;成形鑄件時,可借離心運動提高金屬的充型能力,故可生產(chǎn)薄壁鑄件。