什么是特殊铸造方法？

上一篇文章介绍了各种类型的铸件。随着科学技术的进步，对铸件的要求也越来越高。我们要求生产出精度更高、性能更好、成本更低的铸件。为了满足这些要求，铸造工人发明了许多新的铸造方法。这些方法统称为特种铸造方法，即特种铸造。
特种铸造：少砂或无砂铸造，采用特殊工艺和设备的铸造方法，如熔模铸造、金属铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷铸造和实心铸造。(本文将详细介绍各种特殊铸造）。

1. 从铸造工艺的角度来看，特种铸件的表面光洁度更高。
2. 特殊铸造改变了液态金属的填充和冷却条件，晶粒结构更致密、更精细。
3. 降低金属消耗和铸件废品率，提高生产效率
4. 特殊铸造工艺可以简化（熔模铸造除外），而且易于实现机械化和自动化。
5. 可以降低生产成本，改善劳动条件，提高劳动生产率。
6. 延展性优于铸件

1. 模腔生产（考虑零件的尺寸、形状和收缩率）
2. 熔化过程
3. 浇注技术（适当的浇注速度，以尽量减少侵蚀和缺陷）
4. 凝固过程
5. 清除霉菌
6. 清洁、整理和检查作业

1. 更高的精度
2. 更高的冶金质量
3. 降低生产成本
4. 能够铸造非常薄的部件
5. 生产率高
6. 提高特种铸件的表面光洁度
7. 无需对铸件进行进一步加工
8. 纹理结构可能更细更密
9. 铸件的耐久性和延展性略高于实模铸件

1. 图案喷涂： 在浇铸之前，会在专用浇铸模具上喷洒脱模剂。这将形成一层薄薄的涂层，防止石膏附着在图案上。
2. 成型： 将石膏混合并包裹在图案周围。将石膏涂抹在图案上，然后抖动，使其覆盖所有角落。15 分钟后，取下图案。之后，我们可以在 120°C 至 260°C 之间加热模具，以消除多余的水分。
3. 金属铸造： 完成石膏模型的制作后，我们就可以向模具中注入钢水了。
4. 石膏浇铸 石膏铸造是传统铸造方法的一种经济有效的替代方法。这种方法不适合铜、镁或锌等低熔点有色金属。

壳型铸造工艺

1. 模具制作:我们将特殊铸铁设计加热至 230-315°C。然后让沙子在上面静置几分钟，使其部分固化。然后翻转特殊铸模，去除多余的沙子。之后，我们就得到了一个壁厚为 10-20 毫米的外壳。砂固化后，模型和外壳的拉力将达到 350-450 PSI。
2. 图案移除： 外壳固化后，取下图案。
3. 模具组装： 将两个半模夹在一起，完成铸壳模具。如果需要型芯，则在合模前插入。然后将壳模放入烧瓶中，并由衬底材料支撑。
4. 浇注： 当熔融金属从钢包倒入浇注系统并充满模腔时，模具被牢牢地夹在一起。
5. 壳体铸造应用： 熔融金属冷却后，就会破模，并将特殊铸件取出。需要进行修整和清理，以去除进料系统中多余的金属和模具中的砂子。

离心铸造是将熔化的钢水倒入一个旋转的模具中。模具的离心力作用于金属的定位和进料。金属冷却后，模具旋转。离心铸造生产出的金属更致密、更洁净。这是因为较重的金属可以抛入模具远离旋转中心的部分。而较轻的杂质则会被挤压到中心。这种工艺产生的铸件具有紧密的晶粒结构和出色的细节。它们还具有优异的机械性能。

真正的离心铸造

真正的离心铸造生产出带有圆孔的空心铸件。这种工艺的特点是不使用型芯，仅靠离心力来制造孔。模具围绕孔轴旋转，孔轴保持水平、倾斜或垂直。

离心铸造

金属通过沿该旋转轴的中央浇口浇注，并通过在模具界面上切割的径向内浇口流入模腔。流道有助于正确生产铸件，从而获得干净、精细的铸件。

精密铸造也称为失蜡铸造。在精密铸造中，使用蜡料制模，便于生产具有复杂几何形状的薄壁模样。该工艺可制造出尺寸精确、适应性强的零件，适用多种金属与高性能合金。这种特种铸造方法适合生产精巧且精密的零件，但成本相对较高。然而，随着大批量生产的递增，单位成本会随之下降。当需要制造复杂细节零件时，这种特种铸造方法尤为合适。

特殊铸件的优势

1. 精密铸造的铸件表面更光滑
2. 可铸造复杂形状
3. 轴向铸件不包含任何扭曲的分型线
4. 可省去机加工工序

特殊铸造的缺点

1. 生产周期更长
2. 与其他工艺相比，该工艺的成本相对较高
3. 该模式具有可扩展性
4. 铸件的尺寸有限。大多数铸件重量小于 0.5 千克

我们可以使用石膏、塑料、木材或金属等永久模样进行陶瓷型铸造。与精密铸造所用熔模类似，陶瓷铸型也是消耗性的。然而，陶瓷铸型由上型和下型组合而成，这与精密铸造中使用的整体式铸型有所不同。

特殊铸造的缺点

1. 高成本
2. 难以控制尺寸公差

永久铸模也称为非消耗性铸模。这种类型与压铸非常相似，只是模具是永久性的。它经常重复使用可重复使用的模具进行铸造。这种特殊作业铸造适用于大规模生产。模具为金属或石墨，可用于铸造不同的金属和合金。这就是为什么大多数永久性模具铸造工艺生产的是贱金属零件。

重力铸造是一种常见的金属铸造方法。熔融金属仅利用重力浇注，不需要真空或离心力。它还需要一个微型模具来创建模腔。微型模具通常由砂、石膏或凝灰岩组成。

这种特殊的铸造工艺可制造大型重金属零件，如涡轮增压器、制动钳和发动机缸盖。该技术还可用于照明和厨房设备等其他领域。

压铸是铸造的一种。特种铸造是通过两个淬火工具产生一个模腔来完成的。这种特殊铸造可以制造锌、黄铜和铝等有色金属。压铸工艺的典型应用包括汽车零件、家用电器、各种五金件和其他类似零件。

压铸工艺的优势

1. 模具寿命长，生产效率高
2. 铸件紧密，表面光亮。
3. 生产速度快
4. 易碎部件可以铸造，出色的细节可以获得良好的表面光洁度。

压铸工艺的缺点。

1. 模具和机器成本高。
2. 锌合金铸件的尺寸限制约为 100 千克，铝合金铸件的尺寸限制约为 30 千克。
3. 只有锌、铝、黄铜和镁等有色金属才能进行压铸。
4. 压铸产品的弱机械性能

挤压铸造是一种混合金属成型方法。这种方法结合了压铸和锻造。熔融合金在加热、涂油、冲压和加压硬化后被倒入模具中。

挤压压铸的优点。

1. 消除气孔、缩孔和收缩等内部缺陷
2. 卓越的尺寸精度和最小的表面粗糙度
3. 防止特殊铸件断裂
4. 机械化和自动化很简单。
5. 节能

与湿砂、天然粘结砂不同，树脂砂铸造需要催化剂和粘结剂。砂、树脂和动力混合在一起，通过化学反应使砂粘结硬化。

形成树脂砂组合物

1. 下面的配方就是树脂砂铸造模具的制作过程。
2. 砂（SiO2）（40-60 %）；7.7-1.3% 树脂，视铸件质量而定。根据铸件要求和零件结构，可能只需少量或无需氮气。
3. 浇注工艺取决于树脂。它由 75 % 糠醛、11 % 甲醛和 9 % 尿素组成。甲醛和尿素的比例会影响固化时间、强度和耐热性。
4. 固化剂和粘合剂（30-50 %）

树脂砂铸造的优势

1. 创造光滑表面的能力
2. 最大限度地减少砂孔、气孔和收缩
3. 树脂砂铸造可生产重达数吨的庞然大物

树脂砂铸造的缺点

1. 它比其他特种作战铸造方法成本更高。
2. 对原材料的特殊要求
3. 污染环境

金属铸造是最常见的铸造类型。特种铸造是铸造中最为普遍的一类。金属铸造可使用一次性或非一次性模具。我们可以采用一次性树脂砂、陶瓷型壳、石膏型或消失模进行金属铸造，其中包括失蜡铸造、熔模铸造和砂型铸造。可重复使用的模具通常由铸铁或铸钢制成。压铸和搪瓷铸造则使用非替换性模具。

金属铸造的优点