失蠟鑄造也叫精密鑄造。藝術(shù)品也常用此種方式澆注。古代的藝術(shù)品大部分是此種方法。 材料:蠟、制殼耐火材料(如石英砂、鋁礬土等)、粘結(jié)劑(如水玻璃、硅酸乙酯、硅溶膠等) 步:設(shè)計(jì)工藝; 第二步:制作模具 ;第三步:向模具里打蠟,再把蠟件取出。蠟件的形狀即澆注后鑄件的樣子 第四步:修理蠟件;第五步:將蠟件組到澆注系統(tǒng)上 ;第六步:制殼,首先將組好的蠟件放到漿料桶中,沾上漿料,然后取出,把蠟件放到砂子中,這樣蠟件表面就會(huì)沾上一層砂子。晾干。待這一層干燥后,繼續(xù)這樣的程序,一般五至六層即可。*后一層只沾漿料,不沾砂子;第七步:脫蠟,在制殼時(shí),蠟件表面不是*被砂子包住,而是在水口頂露出一部分,這時(shí)把蠟件放到設(shè)備中,加熱,把蠟熔化,流出;第八步:澆注,澆注時(shí)需要把殼預(yù)熱一下;第九步:振殼。
失蠟法是金屬鑄造的一種方法;用蠟制成鑄模 ,外敷造型材料,成為整體鑄型。加熱鑄模將蠟化去,形成空腔鑄范,澆入液態(tài)金屬,冷卻后得到成型鑄件。古代多用于鑄造具有復(fù)雜形狀的鑄件。中國(guó)已知*早的失蠟鑄件是河南淅川出土的春秋晚期銅盞部件和銅禁。戰(zhàn)國(guó)以后,失蠟法的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,除鼎、彝外,還用于鑄造印璽、樂鐘、佛像和少數(shù)民族地區(qū)的貯貝器、飾件等?,F(xiàn)代,失蠟法仍用于鑄造金屬鑄件,稱熔模鑄造。 脫蠟法是一種鑄造方法,中國(guó)古代在青銅鑄造上已經(jīng)使用這種方法,現(xiàn)代的精密鑄造中稱為熔模精密鑄造。 脫蠟法是先用蠟制造模,應(yīng)用到翻沙上,就是將蠟制的樣品埋入鑄造的沙型中,夯實(shí),然后加熱,使沙型變得結(jié)實(shí),蠟融化倒出,再將熔化的青銅或鐵水倒入。
一般翻砂是用木?;蛟?,得將砂型做成兩半,再合在一起,模具必須可以從半個(gè)砂型中取出。而脫蠟法不必取出模具,因此可以鑄造形狀非常復(fù)雜的物品?,F(xiàn)代精密鑄造使用非常細(xì)的鑄造沙,也是先做蠟?zāi)?,然后將沙噴到模具上,高溫?zé)粕衬?,可以做出非常精?xì),形狀非常復(fù)雜的模具。直接鑄造出非常精密的零件,不必再進(jìn)行機(jī)械加工。
失蠟法精密鑄造技術(shù)在加工生產(chǎn)中的應(yīng)用 失蠟澆鑄的工序流程是:壓制膠模——開膠模——注蠟——修整蠟?zāi)?mdash;—種蠟樹——灌石膏筒——石膏抽真空——石膏自然凝固——烘焙石膏——熔金、澆鑄——炸石膏——沖洗、酸洗、清洗——剪毛坯下面分別講述各個(gè)工序。
1、壓制膠模 壓膠??此坪?jiǎn)單,其實(shí)其中也有許多細(xì)節(jié)必須講究。首先必須保證壓??蚝蜕z片的清潔,壓模之前應(yīng)該盡可能地將壓模框清洗干凈,操作者清洗雙手和工作臺(tái);其次要保證原版與橡膠之間不會(huì)粘連,要做到這一點(diǎn),就應(yīng)該優(yōu)先使用銀版,如果是銅版則應(yīng)該將銅版鍍銀后再進(jìn)行壓模,因?yàn)殂~版很容易與橡膠粘連在一起;再次就是要注意根據(jù)具體情況確定適當(dāng)?shù)牧蚧瘻囟群蜁r(shí)間——這兩者不但基本符合某一個(gè)函數(shù)關(guān)系,而且還與膠模的厚度、長(zhǎng)寬、原版的復(fù)雜程度有關(guān),通常將壓模溫度定為150℃左右,如果膠模厚度在3層(約10mm),一般硫化時(shí)間為20~25分鐘,如果是4層(約13mm)則硫化時(shí)間可為30~35分鐘……依次類推,同時(shí)硫化溫度與原版的復(fù)雜程度也有關(guān)系:如果原版是復(fù)雜、細(xì)小的款式,則應(yīng)該降低硫化溫度,延長(zhǎng)硫化時(shí)間,反之如果溫度過高,反而會(huì)影響壓模的效果。為了保證膠模在相當(dāng)時(shí)期內(nèi)可以使用,應(yīng)該使膠模具有足夠的厚度,因此一個(gè)膠模*少也應(yīng)該使用3層生膠壓制。將生膠疊壓好原版后應(yīng)該使膠模整體略大于壓??颍撮L(zhǎng)寬略大(能夠用力壓入壓??颍?,膠模厚度在壓入壓模框后略高于框體平面約2mm。
2、開膠模 開膠模在首飾工廠中是一項(xiàng)要求很高的技術(shù),因?yàn)殚_膠模的好壞直接影響蠟?zāi)R约敖饘倜鞯馁|(zhì)量,而且還直接影響膠模的壽命。技術(shù)高超的開模師傅開出的膠模,在注蠟后基本沒有變形、斷裂、披風(fēng)的現(xiàn)象,基本不需要修蠟、焊蠟,能夠節(jié)省大量修整工時(shí),得到較高的生產(chǎn)效率。 膠模通常采用四腳定位法,也就是說,開出的膠模有四個(gè)腳相互吻合固定,四腳之間的部分有采用直線切割的,也有采用曲線切割的。一般的開模順序(以開戒指膠模為例)如下: ① 壓過的膠模冷卻至不燙手時(shí),用剪刀剪去飛邊,用尖嘴鉗取下水口塊,拉去焦殼。② 將膠模水口朝上直立,從水口的一側(cè)下刀,沿膠模的四邊中心線切割,深度為2~4mm(可根據(jù)膠模大小適當(dāng)調(diào)整),切開膠模四邊。 ③從次下刀處切割個(gè)腳。首先割開兩個(gè)直邊,深度為2~4mm,再用力拉開已切開的直邊,沿45°切開一個(gè)斜邊,形成一個(gè)直角三角形形狀的腳。這時(shí)切口的膠模兩半部分應(yīng)該有對(duì)應(yīng)的陰、陽三角形腳相互吻合。④按照上一步的操作過程,依次切割出其余三個(gè)腳。⑤拉開次切開的腳,用刀片平穩(wěn)地沿中線向內(nèi)切割,一邊切割一邊向外拉開膠模,快到達(dá)水口線時(shí)要小心,用刀尖輕輕挑開膠模,露出水口。再沿戒指外圈的一個(gè)端面切開戒指圈,直至戒指花頭和鑲口處。⑥花頭的切割,這是開膠模中比較困難和復(fù)雜的步驟。如果主石鑲口是爪鑲,切割花頭就應(yīng)該沿花頭一側(cè)兩個(gè)爪的軸線切開,然后向花頭另一側(cè)的戒指外圈端面切割,直至切割到水口位置。這時(shí)膠模已經(jīng)被切成兩半了,但還不能將銀版取下。⑦切割留有鑲口、花頭的膠模部分。取下銀版。⑧開底。就是怎樣將蠟?zāi)H菀讖哪z模取出。
3、注蠟,膠模開好后就可以進(jìn)行注蠟操作了。注蠟操作應(yīng)該注意對(duì)蠟溫、壓力以及膠模的壓緊等因素。 注蠟機(jī)中的加熱器和感溫器能夠使蠟液達(dá)到并保持一定的溫度。通常注蠟機(jī)中蠟的溫度應(yīng)該保持在70~75℃之間,這樣的溫度能夠保證蠟液的流動(dòng)性。如果溫度過低,蠟液不易注滿蠟?zāi)?,造成蠟?zāi)5臍埲保环粗炓簻囟冗^高,又會(huì)導(dǎo)致蠟液從膠模縫隙處溢出或從注蠟口溢出,容易形成飛邊或燙傷手指。 注蠟機(jī)蠟筒內(nèi)的壓力是由外接氣泵提供的,一般應(yīng)該保持在0.5~0.7at(或kgf/cm2)即0.051~0.071Bar之間,也可以根據(jù)蠟?zāi)5捏w積和復(fù)雜程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
4、修整蠟?zāi)?ensp; 一般而言,注蠟后取出的蠟?zāi)6紩?huì)或多或少地存在一些問題,如飛邊、多重邊、斷爪、肉眼可見的砂眼、部分或整體結(jié)構(gòu)變形、小孔不通、花頭線條不清晰、花頭搭邊等等。這些問題都會(huì)制約鑄件的質(zhì)量。
5、種蠟樹 蠟?zāi)=?jīng)過修整后,需要種蠟樹,才能進(jìn)行進(jìn)一步的操作。 種蠟樹的基本要求是,蠟?zāi)R帕杏行?,關(guān)鍵是蠟?zāi)Vg不能接觸,既能夠保持一定的間隙,又能夠盡量多地將蠟?zāi):冈谙灅渖?,也就是說,一棵蠟樹上要盡量“種”上*多數(shù)量的蠟?zāi)#褲M足批量生產(chǎn)的需要。
6、灌石膏、抽真空 將蠟樹連底盤一起套上不銹鋼筒(鋼鈴),在鋼鈴?fù)饷嫔习鼏蚊婺z紙(膠紙*后應(yīng)該高出鋼鈴上沿2cm左右)備用。選擇鑄粉)①拌石膏漿:按38%--40%的水粉比,將粉倒入稱好的水中,攪拌2—3分鐘;即可進(jìn)行次抽真空(1~2分鐘)。②注石膏:抽真空后將石膏漿沿鋼鈴的內(nèi)壁緩緩注入,切忌將石膏漿直接倒在蠟樹上,直至石膏漿沒過蠟樹約1cm,立即進(jìn)行第二次抽真空。抽真空3--4分鐘完畢,自然放置1--2小時(shí)進(jìn)行以保證石膏的凝固。
7、烘焙石膏 石膏模的烘焙是保證澆鑄正常進(jìn)行的*重要工序。一般而言,18K金的鑄模烘焙時(shí)間為6~12小時(shí),鉑金的鑄模烘焙時(shí)間為12~20小時(shí)。烘焙的作用主要有:脫蠟、干燥和澆鑄保溫。以18K金的烘焙為例,脫蠟溫度為0~350℃,保溫時(shí)間2小時(shí);干燥溫度為350~700℃,保溫時(shí)間2~3小時(shí);澆鑄保溫溫度為550~650℃,保溫時(shí)間1~2小時(shí)。 一般的烘焙過程是:首先將馬弗爐預(yù)熱到起始溫度,將石膏模水口向下放入爐中,以便使蠟液流出蒸發(fā);在起始溫區(qū)恒溫1小時(shí)后,再以1~2小時(shí)的間隔逐步升/降溫和恒溫。注意升溫(或降溫)速度應(yīng)該保持在100~200℃/小時(shí),否則升溫過快容易形成石膏模的裂紋,嚴(yán)重的可能造成石膏模損壞或報(bào)廢,升溫過慢又容易造成遺蠟或石膏模干燥不*,影響鑄件的質(zhì)量。石膏模的烘焙時(shí)間主要取決于金樹的大小和復(fù)雜程度,可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。
以上操作如有操作不善,將會(huì)導(dǎo)致鑄件有缺憾。主要有以下常見現(xiàn)象: 1、鑄件表面有針刺或珠仔。原因及解決措施: 2、漿液太稠,應(yīng)調(diào)整適當(dāng)水粉比。 3、漿體內(nèi)有殘余氣泡,應(yīng)充分抽盡。 4、抽真空時(shí)間過長(zhǎng)。
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