1、艺术铸造,铸造是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇注到铸型中，经冷却凝固、清理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程。 (6000多年的悠久历史 ),铸造概述,图1 司母戊大方鼎 875公斤,图2 越王勾践剑,图3 永乐大钟 46.5,1、铸造原材料来源广、生产成本低，与其它成形工艺相比，铸造具有明显的优势。 2、铸造是金属液态成形，因此可生产形状十分复杂，尤其是具有复杂内腔的各种尺寸规格的毛坯或零件。 3、铸件的大小、重量及生产批量不受限制，比较灵活。,铸造特点：,4、生产成本低，节省资源，材料的利用率高，故应用十分广泛。 5、铸件的力学性能不如相同化学成分的锻件好。 6、由于铸造生产
2、工序多、投料多，控制不好时，铸件质量不够稳定，废品率也相对较高。 7、劳动条件也较差。,铸造发展趋势：,1、铸造工艺的迅速发展； 2、铸造设备推陈出新； 3、铸造的环境也得到了很大的改善； 4、对铸件的要求提高，铸件有更好的综合性能，更高的精度，更少的余量和更光洁的表面。 5、我国铸造行业：厂点多、产量大、门类齐全，但与美、日、德、法等铸造还有相当大的差距。,铸造种类 ：,砂型铸造 ：用型砂紧实成型进行铸造 的方法 特种铸造 ：熔模铸造、金属型铸造、 低压铸造、差压铸造、离心铸造、消失模铸造、压力铸造、陶瓷型铸造、石膏型铸造、连续铸造等方法,常用铸造方法的特点和适用范围,续上表,生橡胶模片和所
3、需压模品,压模框,剪制合适大小的橡胶模,剪切完成后的橡胶模,将压制物放入橡胶模中间层并放入浇注水口,填充完成的橡胶模,压模机,将压模框放入压模机压制,压制后的熟橡胶模,割制橡胶模,割制橡胶模,完成割模后的橡胶模,注蜡机,将橡胶模放在压板中注蜡,橡胶模注蜡后的蜡模,橡胶底盘,蜡树原型,焊蜡器,焊蜡完成后的蜡树,珠宝秤,将秤重完成后蜡树和橡胶盘放入包裹好的钢筒,石膏铸型制作,配置完成的模具石膏浆,抽真空机,烘模用箱式炉,烘制完成后的石膏模,倒入金属液,炸洗冲洗完成后的金属制品,剪切抛光后的成品,What Shall We Talk?,精密铸造的特点及应用 三种蜡料系统和三种粘结剂系统,41,42,
4、Copy Right By ZYC,Typical Production Flow Chart 典型铸件生产流程,Abrator cleaning,wax Injection,Wax correction,Tree Assembly,Dipping,Dewax,Melting,Heat No. coding,Cutting,Welding,Pouring,De-shell,Grinding,Heattreatment,Passivation,Final inspection,Storing,Packing,精密铸造的特点及应用,1、精密铸造主要工艺流程； 2、熔模精密铸造的特点,熔模铸造,即用
5、易熔材料制成模样， 用造型材料将其包覆， 制成型壳，熔出模样，经高温焙烧，浇注获得铸件的方法。,熔模铸造的工艺过程,脱模,制造母模,制造压型,压制蜡模,焙烧,结壳,组成蜡模组,铸件清理,浇注,熔模精密铸造的特点,铸件尺寸精度高，表面粗糙度细（可以生产按GB6414-86为CT4CT7的铸件；表面粗糙度可以达到Ra1.66.3) 大小不一、外型复杂的零件 能铸造小孔及薄壁铸件。 铸造合金范围广。,46,Copy Right By ZYC,三种蜡料系统 1、低温蜡料以蜡基模料为主。熔点小于70度，主要用于小件和尺寸及表面要求不高的零件，膏状压制，能回用。与水玻璃粘结剂多一起使用。用热水直接脱蜡。,
6、47,Copy Right By ZYC,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,三种蜡料系统 2、中温蜡料以松香蜡基模料和填充模料为主。熔点70100度，主要用于尺寸及表面要求较高的零件，膏状或液态状使用。能回用。用蒸汽或微波脱蜡。,48,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,三种蜡料系统 3、高温蜡料以松香塑料基、塑料或盐基模料。熔点大于100度，主要用于中、大件生产，热稳定性好、收缩小。模料不能回用。用闪烧法、水、酸化水或有机溶剂脱蜡，成本高。,49,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,三种粘结剂系统 1、水玻璃（Na2O.mSiO2.nH2 O)铸件表面粗糙度大,尺寸精度低,制壳周期短,成本低廉。
7、用于碳钢件及低合金钢、铝合金、铜合金。,50,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,三种粘结剂系统 2、硅酸乙脂（C2H5 O)4Si要水解后才能使用。粗糙度小，尺寸精度高，但干燥条件不好时会长“白霜”，从而影响质量。广泛用于碳素钢、合金钢、不锈钢、耐热钢，有色金属等。成本较高，制壳周期较长。,51,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,三种粘结剂系统 3、硅溶胶（H2SiO3 ）粗糙度小，尺寸精度高。广泛用于碳素钢、合金钢、不锈钢、耐热钢，有色金属等。材料费用高、制壳周期长。,52,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,三种粘结剂系统 4、复合型壳水玻璃-硅溶胶、水玻璃-硅酸乙脂或硅溶胶-硅酸乙脂三种。
8、吸取各种粘结剂长处，避免短处。,53,三种蜡料系统和三种粘结剂系统介绍,石膏型铸造,石膏型铸造的工艺步骤,无论砂型铸造还是石膏型等其他铸造都需要有个模型,有了模型才能有型腔.所以模型是非常重要的环节,它的好坏直接关系到铸件的质量.我们这里石膏型铸造的模型主要采用的是腊模.腊模的形成可以是自己雕刻或通过复制模型原件获得.就是我们今天所要学习和练习的.即将一个金属原件比如戒指耳环等,放入裁切好的硫化橡胶内后放入硫化器进行,硫化压模.硫化完成后切模将原件戒指取出.并在橡胶模上略为修整水线(浇道,浇铸系统的一部份,即金属液体流入型腔的通道,简单讲解).水线修整完后即可开始进行注腊获得腊模的步骤.(展示
9、给给同学看一下原件,橡胶模,和注入完成后的腊模).注腊时一般注比较大的模时压力应_大_时间应_短_.注比较小的模时压力应_小_时间应_长_.,当我们有了腊模后即可开始后面一步骤即种腊树(即完成浇铸系统,结合前面浇铸系统的解释再略微讲解)展示给同学看种植完的腊树。种植.做腊树时腊模必须45C角朝上粘上去.腊树完成后即可开始按比例配制石膏粉(比例按照腊树和腊模的重量来确定)(画图展示石膏粉配制步骤和倒水，和钢铃包裹注意点和随后的除气过程）带石膏凝固后除去橡胶托盘并编号入炉内烘干除腊。 除腊完成后即获得了石膏型铸造的石膏型腔。然后画图展示金属液溶化倒入型腔和溶化倒入的注意事项。待石膏模基本冷却后放入
10、水中清洗获得最后铸件。,石膏型铸造设备介绍,注蜡设备 注蜡设备主要包括真空注蜡机和气压注蜡机，均采用气泵加压，使蜡液充填橡胶模腔。蜡模制作是熔模铸造工艺中的重要工序，蜡模的质量对首饰产品有着重要影响。早期普遍使用的是简易气压式注蜡机，蜡模的质量相对难以保证，特别精细的蜡模难以成形。20世纪80年代后出现了真空注蜡机，注蜡前需抽空橡胶模，由于蜡模是在真空状态下注蜡，使充填性能得到了优化，因此，可以注出比较细薄的蜡模，提高了蜡液的充型能力。90年代以后开发了自动化程度更高的真空注蜡机，如日本yasui公司生产的数码式真空注蜡系统，采用二次注蜡系统使蜡模的收缩降到最低程度，注蜡参数可以任意组合。橡胶
11、模放入夹模机械手内，输入程序号，按下“开始”钮，就可自动完成全过程。该设备控制温度准，注蜡效果完美,焙烧炉 首饰行业用的石膏焙烧炉大都采用电阻炉，一般为三面加热，炉内温度分布不均匀，焙烧时也不易调整炉内气氛。为了达到均匀分布炉内温度、消除蜡的残留物及自动化控制等目标，近年来不断开发了一些先进的焙烧炉。如，意大利的Schultheiss公司研制了一种新型炉，在加热元件与石膏型间设置了耐热钢罩，在炉顶装风扇，强制空气流过加热元件并从炉底返回炉膛，从而强制炉内流动空气，改进了炉壳的绝热性能。德国研制了一种更先进的焙烧炉，采用炉床回转方式，使石膏型均匀受热，石膏内比较光洁、精细，特别符合先进的蜡象铸造
12、工艺要求。这种炉箱四面加热，内有双层耐火砖隔板，热度均匀稳定，绝缘性能好，经过两次充分燃烧后，排出的是无公害气体，对环境不会产生不良影响。目前，许多国家都在生产这种焙烧炉。,铸造机 铸造机是首饰熔模铸造中非常重要的设备，是保证产品质量的一个重要条件。由于首饰产品都比较精细，金属液在浇注过程中会很快凝固而丧失流动性，因此，常规的重力浇注难以保证其成形，必须引入一定的外力，促使其迅速充填型腔，以获得形状完整、轮廓清晰的工件。根据采用的外力形式，常用的首饰铸造机主要有离心和静力铸造机两类。,铸造材料选择与熔炼,石膏 艺术铸造用石膏型主要有三种，即不发泡石膏型、熔模精密铸造用石膏型和发泡石膏型。我们这
13、里只了解下第二种即熔模精密铸造用石膏,这种用途的石膏型基本特性与不发泡石膏型相同,它里面半水石膏所占的质量约为25%-37%其余为耐火材料填料和其他添加剂。制成的石膏型很致密、强度较高,透气性则很差.石膏铸型凝结、硬化后需在热水90-95或热空气250-300中脱蜡，有时，烘干后的铸型浇注前还要经800-1000焙烧，以脱除型腔内残留的蜡，因而要特别注意防止石膏型开裂。所以出于这种考虑，石膏胶结料中耐火材料填料及其他添加剂的含量较高.,石膏浆料 石膏浆料的配比及制备对石膏型及铸件质量影响很大，为此应严格加以控制。 真空灌浆 为提高浆料的充填能力，应在真空条件下灌浆。 熔模脱除和石膏型烘干 石膏
14、型焙烧 石膏型焙烧的主要目的是去除残留于石膏型中的模料、结晶水以及其它发气物，同时完成石膏型中一些组成物的相变过程，使其体积稳定。焙烧炉可用天然气炉、电阻炉。,铸件树制作,橡胶模具制作,一般而言，注蜡后取出的蜡模都会或多或少地存在一些问题，如飞边、多重边、断爪、肉眼可见的砂眼、部分或整体结构变形、小孔不通、花头线条不清晰、花头搭边等等。对于飞边、多重边、花头不清晰、花头搭边等缺陷可以用手术刀片修光；对于砂眼、断爪可以用焊蜡器进行焊补；小孔不通的可以用焊针穿透；对于蜡模的变形可以在4050的热水中进行校正.,蜡树焊接,种蜡树的操作过程应该注意以下一些问题,1） 种蜡树的蜡模水道与蜡棒之间一般有4
15、5的夹角，也就是说，蜡模的方向是倾斜向上的。只有这样才能便于金水顺利注入石膏模。这个夹角可以根据蜡模的大小和复杂程度进行适当的调整，小而复杂的蜡模可以减小夹角；反之，比较大的蜡模可以增大夹角。,2） 在种蜡树之前，应该首先对橡胶底盘进行称重。种蜡树完毕，再进行一次称重。将这两次称重的结果相减，可以得出蜡树的重量。将蜡树的重量按石蜡与铸造金属的密度比例换算成金属的重量，就可以估算出大概需要多少金属进行浇铸。,3） 种蜡树完毕，必须检查蜡模是否都已焊牢。如果没有焊牢，在灌石膏时就容易造成蜡模脱落，影响浇铸的进行。最后，应该再检查蜡模之间是否有足够的间隙，蜡模若贴在一起，应该分开；如果蜡树上有滴落的
16、蜡滴，应该用刀片修去。,灌石膏、抽真空,1） 拌石膏浆：按钢铃的具体容积备好相应重量的石膏粉和水（若无蒸馏水，自来水也可），一般石膏粉和水的比例为22.5：1（这时的石膏浆比重约为2），可以根据气候的干湿、冷暖，以及铸模的大小、复杂程度进行调整，水温在2025之间比较适宜。先将水放入搅拌容器中，开动搅拌器，逐步放入石膏粉，搅拌10分钟左右，即可进行第一次抽真空（12分钟）。,2） 灌石膏：抽真空后的石膏浆马上沿钢铃的内壁缓缓注入，切忌将石膏浆直接倒在蜡树上，直至石膏浆没过蜡树约1cm，立即进行第二次抽真空。抽真空2分钟完毕，自然放置612小时进行以保证石膏的凝固。,烘焙石膏,石膏模的烘焙是保证
17、浇铸正常进行的重要工序。一般而言，18K金的铸模烘焙时间为612小时，铂金的铸模烘焙时间为1220小时。烘焙的作用主要有：脱蜡、干燥和浇铸保温。以18K金的烘焙为例，脱蜡温度为0350，保温时间2小时；干燥温度为350700，保温时间23小时；浇铸保温温度为600500，保温时间12小时。,一般的烘焙过程是：首先将电阻炉预热到起始温度，将石膏模水口向下放入炉中，以便使蜡液流出蒸发；在起始温区恒温1小时后，再以12小时的间隔逐步升/降温和恒温。注意升温（或降温）速度应该保持在100200/小时，否则升温过快容易形成石膏模的裂纹，严重的可能造成石膏模损坏或报废，升温过慢又容易造成遗蜡或石膏模干燥不彻底，影响铸件的质量。石膏模的烘焙时间主要取决于金树的大小和复杂程度，可以根据具体情况进行调整。,熔金、浇铸,真空吸铸机浇铸：石膏模烘焙接近尾声时，开始熔化已配好的金并保持熔融状态。石膏模待保温完毕，在吸铸机口部垫好石棉垫圈，将钢铃迅速从电炉中取出，水口向上放入待铸的真空吸铸机口部，注入金水的同时轻踏吸铸板，即可完成浇铸。浇铸完成后，注意打开放气开关进行放气。,谢谢！,
