在我國精密鑄造領域主要存在3個難題:(1) 生產效率不夠高,導致產品的成本難以控制;(2)造型無法再次利用,生產規模較小;(3)造型原材料利用率低,生產現場環境差。這也是 鑄造行業被視為工藝原始、效率低下、污染嚴重的重要原因。如果將快速成型技術和精密鑄造技術結合起來,可以有效地解決這些難題,從而提高產品的競爭力。

精密鑄造技術是 一種采用易熔材料制作模樣,并用耐火材料包覆后制成型殼 ,再放置高溫環境下將模樣熔化排出,得到無分型面的鑄型,高溫焙燒后澆注金屬,從而獲得高精度成品的精密鑄造技術,也被稱為熔模鑄造固。利用精密鑄造技術可以獲得精密的鑄件,不加工或少量加工就能直接使用。
快速成型技術和精密鑄造技術具有聯系性和互補性,一方面兩者都適合制造形狀復雜的零件,另一方面沒有快速成型技術,熔模的生產就是 精密鑄造的瓶頸階段;而沒有精密鑄造,快速成型技術的應用就有很大的局限性團。基于光固化成型的快速精鑄技術具有光固化成型與精密鑄造的優越性:1)柔性好,能夠制造形狀復雜零件;2)能對產品進行整體制造;3)能制造合金產品;4)無需模具和工裝,降低成本;(5)由CAD數據制造,產品修正方便快捷。而采用光敏樹脂材料取代蠟模,能夠提高熔模的生產效率,這對于精密鑄造 行業有著重要意義。
1工藝原理與流程
快速精密鑄造技術要先通過CAD數據模型,采用快速成型技術制得模樣原型,如通過SLA技術制得光敏樹脂材料模樣原型,然后采用掛漿淋砂法在光敏樹脂模樣上涂掛耐火型殼 ,通過高溫焙燒使光敏樹脂模樣燃燒去除,然后進行金屬澆注得到產品,從而實現高速制造和降低成本的目的。
2.制殼 工藝
(1)除油與脫脂。為了提高制造精度和涂料潤濕模組表面的能力,在制殼 前,要先將模樣表面的油污清理干凈。
(2)添加導氣孔。在樹脂模樣上安裝蠟棒,使模樣在受熱時能將模殼 內的壓力導出,防止型殼 脹裂,并使高溫下燃燒更加充分,灰分殘留較低。
(3)連接澆道。依照通常的方法連接澆道,使得蠟與樹脂兩種不同的材料可以粘接牢固。
(4)掛漿與淋砂。將模樣浸泡在漿料中,從而使漿料能夠充分地潤濕樹脂模樣,并在其表面覆蓋均勻,然后進行淋砂。
(5)干燥與硬化。每層型殼 都要進行,通過干燥與硬化工序,使漿料中的茹結劑由溶膠轉變為凝膠,從而將耐火材料粘結牢固。
(6)疏通氣孔。脫蠟前破開氣孔蠟棒頂端的外殼 ,用燒紅的鐵絲刺透蠟棒,形成空氣貫通孔。
(7)脫蠟處理。待型殼 硬化,需要將模組熔去。通常采用蒸汽脫蠟的方式進行:溫度165℃,壓力0.35MPa,時間10一15min。脫蠟后樹脂模不發生明顯形變,對外殼 影響小。
(8)焙燒型殼 。焙燒型殼 時要先將型殼 埋入箱內的砂粒之中,再裝爐焙燒。通常的入爐溫度是 750℃,之后升高到900一1100℃保持2h。在型殼 焙燒的同時,脫脂氣化同步進行。
通過采用光固化快速成型技術獲取樹脂材料模樣,隨后用不同的金屬材料(不銹鋼和鋁)進行 ,分為3組鑄件進行加工試驗,小批量試生產30件均獲得了成功。加工試驗證實:基于快速成型技術的快速精密鑄造工藝能夠完全省去傳統易熔模鑄造工藝中的模具加工環節,解決了傳統鑄造中模具制造難度大、周期長、費用高的難題,縮短了生產時間,降低了生產成本。此外,快速精密鑄造工藝的柔性較好,可以加工形狀較為復雜的零件,為小批量精密熔模快速鑄造工藝提供了一種新的手段。
( )主營的項目: 、 、 產品質量穩定,交貨及時,遠銷荷蘭瑞士等國。