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金屬型鑄造是用耐熱合金鋼制作鑄造用中空鑄型模具的現(xiàn)代工藝。金屬型既可采用重力鑄造,也可采用壓力鑄造。金屬型的鑄型模具能反復多次使用,每澆注一次金屬液,就獲得一次鑄件,壽命很長,生產(chǎn)效率很高。金屬型的鑄件不但尺寸精度好,表面光潔,而且在澆注相同金屬液的情況下,其鑄件強度要比砂型的更高,更不容易損壞。因此,在大批量生產(chǎn)有色金屬的中、小鑄件時,只要鑄件材料的熔點不過高,一般都優(yōu)先選用金屬型鑄造。但是,金屬型鑄造也有一些不足之處:因為耐熱合金鋼和在它上面做出中空型腔的加工都比較昂貴,所以金屬型的模具費用不菲,不過總體和壓鑄模具費用比起來則便宜多了。對小批量生產(chǎn)而言,分攤到每件產(chǎn)品上的模具費用明顯過高,一般不易接受。又因為金屬型的模具受模具材料尺寸和型腔加工設備、鑄造設備能力的限制,所以對特別大的鑄件也顯得無能為力。因而在小批量及大件生產(chǎn)中,很少使用金屬型鑄造。但是,金屬型鑄造也有一些不足之處:因為耐熱合金鋼和在它上面做出中空型腔的加工都比較昂貴,所以金屬型的模具費用不菲,不過總體和壓鑄模具費用比起來則便宜多了。此外,金屬型模具雖然采用了耐熱合金鋼,但耐熱能力仍有限,一般多用于鋁合金[1] 、鋅合金、鎂合金的鑄造,在銅合金鑄造中已較少應用,而用于黑色金屬鑄造就更少了。
重力鑄造的金屬利用率以及充型速度
重力鑄造在加工的過程中其金屬在壓力的作用下可以克服其重力以及一些阻力來進行有效的充填鑄型,這樣就可以獲得鑄件的一種工藝,重力鑄造一般情況下可以分為差壓鑄造以及低壓鑄造。
重力鑄造在進行操作的過程中其充型的速度是可以進行有效的控制的,在進行操作的過程中主要通過計算機來進行精準的控制,設備在加工的過程中其成形效果好且產(chǎn)品表面的光潔度好。
在進行使用的過程中可以很好的減少金屬液對鑄型的熱力以及化學的作用,在使用的過程中能夠有效的降低其鑄件表面的粗糙度,生產(chǎn)成型的鑄件其組織致密,在進行使用的過程中其機械信恒高。
熔模鑄造的鑄型可分為實體型和多層型殼兩種
將模組浸涂耐火涂料后,撒上料狀耐火材料,再經(jīng)干燥、硬化,如此反復多次,使耐火涂掛層達到需要的厚度為止,這樣便在模組上形成了多層型殼,通常將近其停放一段時間,使其充分硬化,然后熔失模組,便得到多層型殼。
多層殼有的需要裝箱填砂;有的則不需要,經(jīng)過焙燒后就可直接進行澆注。
在熔失熔模時,型殼會受到體積正在增大的熔融模料的壓力;在焙燒和澆注時,型殼各部分會產(chǎn)生相互牽制而又不均的膨脹的收縮,因此,金屬還可能與型殼材料發(fā)生高溫化學反應。所以對型殼便有一定的性能要求,如小的膨脹率和收縮率;尤其是目前支撐機械工業(yè)快速發(fā)展的幾個支柱產(chǎn)業(yè)--汽車、發(fā)電設備、機床等與鑄造業(yè)的關聯(lián)度大,帶動作用明顯。高的機械強度、抗熱震性、耐火度和高溫下的化學穩(wěn)定性;型殼還應有一定的透氣性,以便澆注時型殼內的氣體能順利外逸。這些都與制造型殼時所采用的耐火材料、粘結劑以及工藝有關。