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由失蜡法转向D-NSI工艺中国铸造协会 李传栻
----熔模精密铸造是目前采用的精密铸造工艺的一种,到目前为止,由于技术引进方面的原因,只采用了用蜡模制壳的失蜡铸造工艺。失蜡铸造是美国军工产业中重要成形工艺之一。日本自美国引进了技术,并作了若干改进,从而确定了制造精密铸件的工艺。
----熔模精密铸造工艺主要用于航空工业和一般制造业。在航空工业方面,对铸件的性能和品质的可靠性有极高的要求。在一般制造业方面,对产品的要求不像航空业那样严格,但往往要批量生产。
----目前采用的失蜡法,所用的制模材料是蜡料,因而存在以下的问题;
----◆ 蜡是非晶质材料,强度低;
----◆ 蜡模本身会产生膨胀和收缩。
----因此,模料要用多种原料配制,使各组分在制模过程中的膨胀和收缩能互相抵销,以期蜡模的形状变化一致。对制造者说来,使蜡模达到规定的尺寸要求是不容易的,何况还要考虑铸造合金的收缩,为控制铸件的尺寸,经验数据就非常重要了,大体而言,采用失蜡法只能制成接近最终形状的铸件(以下简称为"近净形铸件"),对于重要的尺寸,还要由机械加工来确保其精度。
----精密铸件本应是形状和尺寸都能符合最终使用要求的铸件(以下简称"净形"铸件)。达到这一目标,是铸造从业人员要为之不懈努力的课题。铸件的最终用户当然也要促进铸件的"净形"化。今后,各方面要共同努力加速这方面的技术进步,同时也要力求生产成本能大幅度降低。
----二.日本铸造技术协会精密造部1999年制订的工作规划中的主要研究开发项目。
-----1.力求制成精度更高的"近净形"乃至"净形"铸件,并从而得到效益,包括改善环境、降低能耗和减少作业工时等。
-----2.加强模料的研究工作,开发无膨胀、无收缩的模料,特别是无畸变的晶质模料。
-----3.将精密铸造工艺用于生产大型铸件,以扩大市场。
-----4.采用可溶性芯子,扩大精铸工艺的应用范围。
-----5.确立更合理的精密铸造技术。
-----6.对于以前不能用精铸工艺的金属与合金,力求开发适用的精铸技术。
-----7.控制精铸件的晶粒组织(从单晶到微细晶粒)。
-----8.开发超精密铸造技术。
-----9.缩短试制期,大幅度提高生产率。
-----10.对于形状复杂的精铸件,借助于凝固模拟分析,防止铸造缺陷、改善铸造方案。铸件制造厂和购买方要共同努力,改进铸件设计。
-----11.改进快速原型制造设备,使用快速原型制造技术制造的形状复杂的铸件模样质量提高。在掌握此种技术的基础上降低生产成本。
-----12.研究、开发精铸件生产过程全部自动化的体系,以及大量生产的体系。研究、开发小批量精铸件的批生产体系。
----由上述课题可见,改变现行的失蜡铸造工艺是十分艰巨的任务,要采用新的模料,在模样的组合和型壳制造方面也要有大的变革。
----迄今为止,用失蜡法制造的铸件,主要是不锈钢及耐热钢等高价位铸件,对此,有必要予以认真的考虑。新的精密铸造方法,应能全面地适用于各种铸造合金,包括:铸铁、铝合金、铜合金、镁合金、普通钢、低合金钢、不锈钢、耐热钢和超合金钢。
来源:日本铸工业新闻
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