第一章 熔模精密铸造 精密热加工教学课件

第一章熔模精密铸造熔模精密铸造特点及工艺过程铸件工艺设计及工装设计模样材料及熔模的制造壳型材料及壳型工艺熔模铸造型芯熔模铸件的浇注一、熔模精密铸造特点及工艺过程1、定义熔模精密铸造——简称“熔模铸造〞。Net-shapeinvestmentcasting采用熔模材料〔通常为低熔点的材料如蜡料〕制成熔模样件并组成模组，然后在模组外表上涂料〔耐火材料〕，待枯燥固化后，将模组加热熔出模料形成中空型壳，经高温烧结后浇注金属液体，清理后得到铸件。由于熔模材料通常为蜡基材料，因此又称“失蜡铸造〞。

工艺流程压型制造熔模样件制造组装模组型壳制造、脱蜡、焙烧填砂、浇注熔模铸造的历史熔模铸造的历史可以追溯到4000多年前，最早发源的国家有埃及、中国和印度，然后传到非洲和欧洲其它国家。在古代熔模铸造主要是用来做一些艺术品和装饰品；19世纪末期，牙医用熔模铸造工艺，结合离心浇注技术生产牙科铸件；20世纪30年代珠宝行业也采用这项技术，美国用来生产喷气涡轮航空发动机叶片；后来逐渐开始开展成为一项工业技术。熔模铸造的历史我国的失蜡法至迟起源于春秋时期。河南淅川下寺2号楚墓出土的春秋时代的铜禁是迄今所知的最早的失蜡法铸件。春秋中期我国的失蜡法已经比较成熟。战国、秦汉以后，失蜡法更为流行，尤其是隋唐至明、清期间，铸造青铜器采用的多是失蜡法。熔模铸造的历史但是我国熔模铸造业是20世纪50年代末才开始建立，起步较晚。1988年后，随着改革开放的深入，引进外资给熔模铸造业带来显著变化，近20年我国熔模铸造业产量与产值迅速提高，出口逐年增长。戒指树熔模铸造典型产品应用实例艺术人头像航空发动机叶片2、熔模精密铸造的工艺流程主要包括制作蜡模、壳型制造、壳型焙烧与浇注等。制作蜡模将糊状蜡料(常用的低熔点蜡基模料为50%石蜡加50%硬脂酸)用压蜡机压入模型，凝固后取出，得到蜡模。在铸造小型零件时，常将很多蜡模粘在蜡质的浇注系统上组成蜡模组。

制作型壳将蜡模组浸入涂料〔石英粉加水玻璃粘结剂〕中，取出后在上面撒一层硅砂，再放入硬化剂〔如氯化铵溶液〕中进行硬化。反复进行挂涂料、撒砂、硬化4～10次，这样就在蜡模组外表形成由多层耐火材料构成的坚硬型壳。然后将带有蜡模组的型壳放入80～90℃的热水或蒸汽中，使蜡模熔化并从浇注系统流出，于是就得到一个没有分型面的型壳。再经过烘干，以去除水分及残蜡并使型壳强度进一步提高。

壳型焙烧、浇注将型壳放入砂箱，四周填入干砂捣实，再装炉焙烧(800～1000℃)。将型壳从炉中取出后，趁热(600～700℃)进行浇注。冷却凝固后去除型壳，便得到一组带有浇注系统的铸件，再经清理、检验就可得到合格的熔模铸件。3、熔模铸造的优点：1〕熔模铸件尺寸精度高〔CT4-CT6〕；外表粗糙度低由于采用的蜡模尺寸精确、外表光洁，因此获得的熔模铸件尺寸精度高〔CT4-CT6〕；外表粗糙度低〔μm〕。减少了铸件的切削加工余量。2)适合于铸造某些形状、结构复杂的铸件模型熔失后的铸型无分型面，无需通常的起模、下芯、合型等工序，可以铸造出薄壁铸件〔铸钢件最小壁厚可达0.3mm〕、铸出孔最小直径达1mm以下，重量小至1g的铸件以及传统砂型铸造、锻压、切削加工等方法等难以制造出的形状复杂的铸件，如叶轮、空心叶片等。且加工余量小，显著提高了金属材料的利用率。3〕合金材料不受限制。采用的壳型耐火度高，因此适用于制造各种合金如碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金及镍基高温合金等铸件。4〕宜于保证铸件内部质量。铸件采用强度较高、外表光滑的型壳作为与液体金属直接接触的型腔，因此，不易产生掉砂现象减少，宜于保证铸件内部质量。5〕适合于大、小批量生产。大批量生产一般采用金属压型，模具本钱低、寿命高。小批量生产时了可采用价格低廉的石膏压型。是一种近净成形工艺4、熔模铸造也存在一定缺点，主要有:l)熔模铸造工艺过程复杂、工序多，影响铸件质量的工艺因素多，必须严格控制各种原材料及各项工艺操作才能够稳定生产。2)铸件不易过大，以免影响尺寸精度。3)生产周期较长。4)铸件冷却速度慢，容易引起铸件晶粒粗大，碳钢铸件还容易形成外表脱层。随着技术的开展，熔模铸造的缺点得到不断改进。自从四十年代后期，采用多层型壳，使生产周期缩短，材料消耗减少，生产本钱降低。陶瓷型芯以及可溶型芯的采用，又有利于使熔模铸件的形状更加不受限制。新的模料、耐火材料、黏结剂的研制和开展；真空熔模技术、外表孕育细化技术、定向结晶、热等静压及先进检测技术的采用，更有利于进一步提高和保证精密铸件的质量，扩大它的应用范围。热等静压处理前后铸件断面照片5、熔模铸件尺寸公差及外表粗糙度1〕尺寸公差及其影响因素熔模铸件一般尺寸精度达CT4~6级，高精度可达CT3铸件尺寸公差与铸件根本尺寸有关，与铸造方法有关。影响熔模铸件尺寸公差的因素

铸件结构形状和大小压型生产工艺如冷却时结构是否阻碍收缩、铸件壁厚及差异、铸件尺寸大小等分型方案如：分型面选择、注蜡口位置大小等工艺参数如：综合收缩率大小〔合金和蜡模收缩及型壳膨胀〕加工精度制模制壳浇注模料种类、性能压制参数：蜡温、压注时间、压力和蜡流速度型芯种类耐火材料种类制壳参数：型壳层数、脱蜡方法金属材质浇注条件：型壳温度、浇注温度和速度、冷却方式、浇注系统等注意：熔模铸件尺寸准确度与稳定性〔精密度〕是有差异的。尺寸准确度：铸件上某个尺寸其众多测量值的平均值偏离名义尺寸的程度。尺寸准确度差主要是因压型设计时综合收缩率赋值不当而造成的，可通过反复修磨调整。尺寸稳定性〔精密度〕：反映尺寸波动或分散的程度，属随机误差。其尺寸不稳定的主要原因是工艺控制不严。而尺寸精确度〔精度〕那么是准确度和稳定性〔精密度〕的综合，常以公差代表。2〕熔模铸件的外表粗糙度

外表粗糙度指铸件外表上下不平的程度。

熔模外表粗糙度型壳外表粗糙度金属液复印性压型外表粗糙度面层要有足够的强度其它模料种类、性能压制参数：蜡温、压注时间、压力和蜡流速度型芯种类耐火材料种类金属材质浇注条件：型壳温度、浇注温度和速度、冷却方式、浇注系统等面层涂料的润湿性〔涂挂性面层涂层的致密度〔面层涂料应有足够高的粉液比〕撒砂不可穿透面层压型工艺参数如：蜡温、型温、压力、保压时间、蜡流方向及速度影响熔模铸件外表粗糙度的因素6、近净形熔模铸造的关键技术要点“必要的条件，严格的工艺〞〔1〕高精度和低粗糙度的压制熔模的模具，一般要求其精度为铸件精度的1/6。如近净形熔模铸造叶片的型面透光为±0.127mm，故要求压蜡模具的型面透光为±0.025mm。模具内腔的粗糙度为0.1μm以下。〔2〕有获得高精度和低粗糙度熔模的模料和合理的制模工艺，以确保熔模精度和粗糙度。熔模的热稳定性要求到达40℃，熔模的粗糙度要求达0.4μm～0.2μm。〔3〕有获得优质型壳的面层和加固层耐火材料，相应黏结剂及合理制壳工艺，以确保型壳具有低粗糙度和高抗变形能力。实践证明，面层耐火材料要求具有高纯度、高耐火度、对铸造合金具有高化学稳定性。〔4〕制模和制壳车间具有恒温、恒湿和良好的通风条件。以确保熔模尺寸稳定，型壳枯燥条件稳定。一般要求制模车间的温度控制在20～25℃；制壳车间要求25～28℃，湿度为60%～80%，对硅溶胶型壳的枯燥，希望使用热风枯燥，要求温度为28～30℃，湿度为40%～50%。〔5〕有合理的浇注工艺，尽量采用低型壳浇注温度和高的型壳焙烧温度，利于降低铸件厚薄局部的温差，减少铸件热应力变形。〔6〕有严格的制模、制壳、脱模、焙烧和熔化浇注工艺，以及确保工艺可控性的工装和设备。二、熔模铸件工艺设计

从熔模铸造生产工艺角度出发，针对零件的结构和使用性能的要求，确定合理的铸造工艺方案，采取必要的工艺措施，保证生产出质量优良、价格低廉的熔模铸件。设计过程中要确保铸件质量的可靠性、生产工艺的可行性和简易性以及经济合理性。铸件结构设计浇注系统设计压型设计1、铸件结构设计目的：对一些零件图做必要修改，得到适合熔模铸造特点的最合理的铸件结构。〔1〕铸件结构的合理性铸件结构是否合理，对于铸件质量、生产工艺的可行性和简易性以及生产本钱等影响很大。根据生产实际，总结出铸件结构合理性的几条根本原那么。不合理合理a〕易于从压型中取模不合理合理b〕易于抽芯不合理合理不合理合理c〕壁厚均匀，减少热节不合理合理d〕防止大平面不合理合理e〕减少不通孔不合理合理f〕简化压型加工不合理合理g〕设计必要的工艺筋①防止环形件、框型件变形设计的工艺筋②防止铸件开口部位变形而设计的工艺筋③减少大平面，防止壳形变形h〕设计必要的工艺孔①防止大平面型壳变形设计工艺孔②减少热节、防止缩孔设计工艺孔〔2〕铸件结构要素及工艺参数选定①最小壁厚由于熔模铸造的型壳内外表光洁，并且一般为热型壳浇注，因此熔模铸件壁厚允许设计得较薄。，最小壁厚与合金种类及铸件轮廓尺寸有关。铸件材料铸件轮廓尺寸＞10~50＞50~100＞100~200＞200~500＞350铸件最小壁厚推荐值最小值推荐值最小值推荐值最小值推荐值最小值推荐值最小值铅锡合金1.0~1.50.71.5~2.01.02.0~3.01.52.5~3.52.03.0~4.02.5锌合金1.5~2.01.02.0~3.01.52.5~3.52.03.0~4.02.53.5~5.03.0铸铁1.5~2.01.02.0~3.51.52.5~4.02.03.0~4.52.54.0~5.03.5铜合金2.0~2.51.52.5~4.02.03.0~4.02.53.0~5.03.04.0~6.03.5镁合金2.0~2.51.52.5~4.02.03.0~4.02.53.5~5.03.04.0~6.03.5铝合金2.0~2.51.52.5~4.02.03.0~5.02.53.5~6.03.04.0~7.03.5碳钢2.0~2.51.52.5~4.02.03.0~5.02.53.5~6.03.04.0~7.04.0高温合金0.9~2.00.61.5~3.00.82.0~4.01.0————熔模铸件的最小壁厚〔单位：mm〕r=(d+δ)/kR=r+(d+δ)/2r——转角内圆角mm；R——转角外圆角mmd,δ——连接壁的壁厚；k——转角的圆角系数，根据角度大小按图选取。13590450②圆角一般情况下铸件上各转角处都设计成圆角，否那么容易产生裂纹、缩松。铸件上内圆角和外圆角按下式计算为了便于取模，抽芯，在拔模面应设有铸造斜度，铸造斜度的取值如下。取值铸造斜度面高h/mm非加工面斜度外表面内表面≤200º20´1º>20-500º15´0º30´>50-1000º10´0º30´>1000º10´0º15´熔模铸件的铸造斜度③铸造斜度④最小铸出孔熔模铸件上细而长的孔，由于制壳时孔内部不易上涂料和撒砂，所以一般孔径d＜2.5～3.0mm，孔高与孔径比h/d＞5的通孔和h/d＞2.5～3.0的不通孔不予铸出。特殊要求的小而复杂的孔和内腔，可采用陶瓷型芯或石英玻璃管型芯铸出。孔的直径最大孔深通孔不通孔3-55~10≈5＞5~10＞10~30＞5~15＞10~20＞30~60＞15~25＞20~40＞60~120＞25~50＞40~60＞120~200＞50~80＞60~100＞200~300＞80~100＞100＞300~350＞100~120最小铸出孔的孔径与深度〔单位：mm〕铸件最大尺寸≤50＞50~120＞120~250＞250~400＞400~630单面加工余量0.50.5~0.11.0~1.51.5~2.02.0~3.0浇口面加工余量2.0~4.0熔模铸件车、铣单面加工余量〔单位mm〕⑤加工余量熔模铸件的加工余量与铸件大小及加工方法有关。大铸件及易变形和带大平面的铸件，加工余量应大些。碳钢熔模铸件外表会有0.3～0.5mm脱碳层，假设铸件加工面上不允许脱碳层存在，应适当放大加工余量。影响熔模铸件尺寸的收缩因素包括合金的收缩；模料的收缩；型壳的膨胀等，这几方面综合的影响称为熔模铸件的综合线收缩率。⑥线收缩率2、熔模铸造浇注系统设计1〕浇注系统作用①把液体金属引入型腔对于易氧化的合金应注意充型平稳，防止金属液氧化和卷入气体，对于薄壁铸件保证充填良好、保证不产生冷隔和浇缺乏缺陷。②补充液体金属凝固时体积收缩浇注系统应能保证补缩时通道畅通，并保证能提供给铸件必要的补缩金属液，防止铸件产生缩孔、疏松。③在组焊与制壳时起支撑易熔模和型壳作用。要求有足够强度，防止制壳过程中易熔模脱落。④在熔化易熔模时，起液体模料流出的通道作用，浇注系统应能保证排除模料通畅。⑤浇注系统的结构应尽可能简化压型结构，并使制模、组焊、制壳、切割等工序操作。2〕浇注系统结构按浇注系统组成分为：①

直浇道一内浇道结构形式直浇道兼起冒口作用，操作方便，但排渣不利。②

横浇道一内浇道结构形式：常用于顶注，有利于顺序凝固。③

直浇道一横浇道一内浇道结构形式按合金液注入铸件部位分为：①

顶注式：合金液从型腔的顶部注入，铸件自下而上凝固，合金液易飞溅，排气不畅，适用于高度较低的铸件。②

侧注式：合金液从型腔侧面注入，铸件补缩好，应用较广泛。③

底注式合金液型腔底部平稳注入，不易产生夹渣、气孔。不利于顺序凝固，需增设冒口。按断面比例关系分类封闭式开放式3、浇注系统计算步骤：1〕确定浇注系统形式：封闭式或开放式。2〕计算内浇道尺寸。3〕根据浇注系统形式，计算直浇道、横浇道的尺寸。1〕浇注系统形式确实定封闭式或开放式浇注系统是按照直浇道、横浇道、内浇道的尺寸比例划分的。S内≤S横≤S直封闭式浇注系统从浇口杯底孔到内浇道的断面积逐渐缩小优点：1〕金属液完全充满浇注系统，可防止金属液卷入气体。2〕有较好挡渣能力缺点：进入型腔流速高、产生喷溅和冲砂、氧化。优点：浇注过程呈无压流动状态，金属液不能充满浇注系统，金属液流动平稳，充型快；缺点：挡渣效果差。主要用于易于氧化的合金铸件。S直≤S横≤S内开放式浇注系统从浇口杯底孔到内浇道的断面逐渐加大此法依据铸件上热节圆直径或热节圆截面积，由下式确定内浇道直径或内浇道截面积。D内=〔0.6~1.0〕D节S内=〔0.4~0.9〕S节式中： D内—内浇道直径，mm D节—铸件上热节圆直径，mm S内—内浇道截面积，mm2S节—铸件上热节圆截面积，mm2这种方法简单，但精度差，因为比例系数取值范围较大。2〕内浇道尺寸确实定a)比例系数法该方法是根据补缩需要，把铸件热节换算成一个圆柱体单元，并令该单元与铸件热节具有相同凝固模数和重量，此单元圆柱体的直径称为当量热节直径，那么，内浇道尺寸的大小就以此当量直径为根底，推导出一个计算公式：b〕浇口杯补缩容量法〔当量热节法〕式中 d—内浇道尺寸，mm K—重量系数 Dc—当量热节直径，mm当内浇道为圆截面时，那么d即为内浇道直径，当铸件热节部位的截面形状为长方形断面a×b时，可由图求得当量热节圆直径Dc，K为重量系数，根据铸件重量W和Dc，由图查出。d=k×Dc当量热节直径Dc的求法重量系数K的求法1〕铸件热节部位截面a×b：16mm×30mm2〕由图查当量热节直径Dc，用直尺连接a=16mm，b=30mm，两点交Dc线于一点，即得Dc=21mm。浇口杯补缩容量法计算举例制动凸轮铸件如下图，铸件重230g3〕根据铸件重量W=230g，Dc=21mm。查图求重量系数K，用直尺连接W，Dc两点交K线于一点，该点为K=0.89。4〕根据d=K×Dc，可求得d=0.89×21=18.8mm5)当采用矩形内浇道时，先定矩形某一边尺寸a=16mm，然后返过来应用图，由a=16，d=18.8查得b=23mm，于是内浇道截面尺寸定为16×23mmc〕控制浇注速度的计算方法〔略〕4、冒口设计〔略〕3、压型种类及制造方法1〕压型的种类2〕压型组成3〕压型结构4〕分型面选择压型:用来制造易熔模的模具。压型腔的尺寸精度、外表粗糙度和压型结构，直接影响易熔模的生产效率和压型制造本钱。1〕压型的种类按压型材料分为：金属压型和非金属压型。金属压型又分为：钢模，铝合金模，易熔合金模压型；非金属压型分为石膏压型，硅橡胶压型，环氧树脂压型等。类型特点应用范围机械加工压型1．材料通常为钢，也有使用铜合金、铝合金2．尺寸精度可以充分满足设计要求，型腔表面粗糙度Ra=1.6~0.4цm3．使用寿命可达10万次以上4．制造成本高1．生产批量大的铸件2．要求尺寸精度高、表面粗糙度值低的铸件低熔点合金铸造压型1．材料：低熔点合金（通常熔点不超过300℃）2．尺寸精度比机械加工压型低，型腔表面粗糙度Ra=3.2~0.8цm3．使用寿命可达几千次以上4．制造成本较低1．生产批量较大（几千件）的铸件2．机械加工困难的、型腔复杂的压型3．试生产铸件石膏压型1．材料：石膏2．尺寸精度低，型腔表面粗糙度Ra=6.3~1.6цm3．母模可用木模，生产周期短，成本低1．单件小批生产2．精度要求较低铸件3．试生产铸件硅橡胶压型1．材料：硅橡胶2．填充性好，复制性强、周期短3．精度低，抗拉强度低、寿命短4．质地较软，使用时外形需要硬质材料衬托1．复制工艺制品2．尺寸精度不高的试验铸件环氧树脂压型1．材料：塑料、金属母模（钢、铝、铜的机械加工件）2．尺寸精度比铸造压型略低3．生产周期短、成本低4．散热性差，制造易熔模时取模困难，生产率低1．生产批量较小时2．要求尺寸精度较低的铸件3．机械加工困难的型腔复杂压型4．试生产铸件常用压型类型2〕压型组成主要由型体、型芯，定位元件、锁紧机构，抽芯机构，起模机构组成手工压蜡的压型结构图由底座14，右半型1，左半型3，和盖板8四块组成内腔由型芯2形成。3〕压型结构其取决于铸件结构及所用压制熔模的设备。铸件结构决定压型的复杂程度、分模面选取和出模抽芯形式；压制熔模的设备与模料进入压型方式、锁模机构和出模方法有关。常见压型结构①

水平二开型特点：一个水平分型面；结构简单；当型腔较深时加工较困难，取模也不方便，往往需设计取模装置。应用范围：使用广泛。②

叠开三开型特点：两个水平分型面；结构较二开型复杂；当型腔较深时加工较方便，取模容易。应用范围：铸件的主体结构为板状或框形结构；型腔较深、分型面定位两个平行面时。③滑动三开型特点：有两个相互垂直的分型面；结构比较复杂；型腔加工方便，取模操作方便、生产率较高；分型面加工要求较高。应用范围：分型面选定为两个相互垂直的面、应用较广泛。④旋转三开型特点：有两个相互垂直的分型面；结构较复杂；型腔加工方便，取模操作方便、生产率较高；分型面及定位加工要求较高。应用范围：分型面选定为两个相互垂直的面、铸件主体为回转体结构时，应用较广泛。其它：上下左右四开型多块组合型4〕分型面的选择分型面：指压型形体之间的界面。正确选择分型面是保证获得优质熔模、提高生产效率的重要前提。分型面的选择要求①保证熔模能从压型中方便地取出Ⅲ-Ⅲ那么由于凸缘A处过长、B处凹陷难取熔模Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ分型能保证熔模方便取出②保证熔模的精度要求Ⅰ-Ⅰ分型面熔模上存在飞翅，难以保证铸件的尺寸精度Ⅱ-Ⅱ可以保证加工精度要求较高的非加工部位尽量放在同一形体内Ⅱ-Ⅱ分型方头和螺纹处同轴度误差大，螺纹部位加工余量大尽量把加工基准和加工面放在同一型体内Ⅰ-Ⅰ分型有利于减少加工余量螺纹的加工以方头作为加工基准尽量防止分型面截过重要外表Ⅱ-Ⅱ尺寸精度易保证Ⅰ-Ⅰ分型上下局部成形易产生错移，降低尺寸精度③方便压型加工、方便取模操作Ⅱ-Ⅱ取模方便Ⅰ-Ⅰ分型蝶翼局部型腔过深、加工困难，取模不方便型腔深度不要过深分型面尽量平直Ⅱ-Ⅱ为平直分型面，加工方便Ⅰ-Ⅰ为曲折分型面，加工困难Ⅱ-Ⅱ为平直分型面，加工方便Ⅰ-Ⅰ为曲折分型面，加工困难④有利于内浇道的设置Ⅱ-Ⅱ有利于熔模取出Ⅰ-Ⅰ分型不利于带斜度内浇道部位的取出，且型腔较深5〕压型型体设计型体壁厚型体定位型体锁紧铸件的尺寸精度和外表粗糙度取决于熔模的制备工艺及蜡模的制备过程，即模料的配比和配制、零件蜡模和浇注系统蜡模的压制、修补、组合及检查。三、模样材料及熔模的制造1〕熔模模料的分类和特点低温模料中温模料高温模料激光快速成形用模料1、

熔模模料低温模料特点：以各种矿物蜡和动植物蜡为主体的模料，熔点低于70℃，强度和热稳定性较低，熔模的尺寸形状随室温变化较大。但模料回收率高，本钱较低。一般膏状压制，热水脱蜡。应用范围：适用于小件和尺寸精度、外表粗糙度要求不高的普通铸件。中温模料特点：主要是松香-蜡基模料和填充模料，熔点在70～100℃，强度较高，热稳定性较好，收缩较小，尺寸稳定性较好。但模料本钱较低。液态压制的熔模外表光洁，复制性好，热水、蒸汽或微波脱蜡。回收性较差。应用范围：适用于要求较高的、特别是带陶瓷型芯的复杂中、小空心铸件。高温模料

特点：主要是松香-塑料基、塑料以及盐基水溶性模料，熔点大于100℃。强度高，热稳定性好，收缩小，尺寸精度高。塑料基、塑料模料一般用闪烧法或有机溶剂脱蜡；水溶性模料采用水、酸化水脱蜡。应用范围：适用于要求较高的中、大型精铸件。激光快速成形用模料特点：以粒度小于0.1mm、无毒性、可烧结的天然或合成材料为主体的模料。主要组成有多元聚苯乙烯PS类等。脱蜡采用在流动点温度保温1h，可流出80%的模料，其余高温下分解脱蜡。应用范围：铸造形状复杂或单件、小批量生产的铸件，公差等级CT7~CT6。热容量小，凝固范围宽兼顾模料耐热性要求并考虑到工艺操作方便，熔化点常选在60~105℃之间，凝固温度区间以5~10℃为宜。2〕对模料的根本要求工作性能要求+

工艺性能要求

具有足够的刚度和强度，热稳定性好30℃左右应具有足够的强度及较高的热稳定性。抗弯强度一般不低于2.0MPa，最好在5.0~8.0MPa；35℃以下双支点试样的下垂量不大于2.0mm。

收缩率小模料热胀冷缩小，才能提高熔模尺寸精度，也才能减少脱腊时因模料膨胀引起的型壳胀裂现象。因此模料的线收缩率是模料重要的性能指标之一，一般线收缩率应小于0.5%。在软化温度内有较小的热胀系数1.5*10-4/K左右。足够的硬度为保持熔模外表质量，模料应有足够的硬度，以防外表损伤。模料硬度常以针入度表示，常为4~6度〔1度=10-1mm〕粘度小和较好的流动性熔融状态时粘度小，使其具有良好的流动性及成形性，且便于脱模和模料回收。在90℃附近的粘度应为3×10-3~3×10-2Pa•S。模料应具有细小的晶粒结构，从而具有外表光洁及良好的复模性。残留灰分少模料灼烧后的残留物称灰分，它将影响铸件的质量，也是模料最重要的指标之一。一般模料灰分的质量分数应低于0.05%。低温挥发物的含量少，从而保证再生品的性能稳定性高。模料还应具备较高的化学稳定性和良好的涂挂性。在制备过程中不应产生有毒气体的挥发，与各种面层涂料中的黏结剂不发生化学反响，模料的组分来源充足且价廉。蜡基模料由石蜡和硬脂酸两种材料组成。石蜡属烃蜡。为饱和固体碳氢化合物的混合物，分子式通式为CnH2n+2,n为17~36。n越大，石蜡熔点越高，硬度越高，热稳定性越好，收缩也越小，按熔点石蜡可分为56，58，60，62，64，66，70等牌号。熔模铸造多使用58~64石蜡。其熔点52~70℃，软化点＞30℃。3〕模料原材料的种类①蜡基模料硬脂酸的分子式为C17H35COOH，是以动植物油材料，经加压蒸馏和水解制得。其熔点54℃，软化点~35℃。硬脂酸比碳原子数相同的石蜡熔点高，故其热稳定性好，收缩性较小。此外硬脂酸，是极性分子，有利改善模料的涂挂性。其晶粒粗大，强度低，外表粗糙度高，化学稳定性较差，易发生皂化反响。树脂基模料的基体组成是树脂，与蜡基模料相比具有强度和热稳定性高，收缩小的优点，可用于生产高精度铸件。用于涡轮叶片等航空件及高精度机械零件生产。②树脂基模料4〕模料配作工艺配制各组分应混合均匀，应根据各组分间的互溶性，合理安排加料次序，减少和防止组分的烧损与编制，尽量防止用电炉直接熔化模料，严格控制温度的上限和高温停留时间。实例：石蜡-硬脂酸模料配制按比例称取石蜡及硬脂酸；将石蜡、硬脂酸放入干净不锈钢坩埚内通电熔化，熔化温度不超过90度待模料全部熔化后搅拌均匀。筛去模料中杂质。过滤后的模料参加固体模料片或碎末，搅拌成均匀糊状待用。注意模料温度保持在45度左右。5〕模料的回收和再生石蜡-硬脂酸模料的回收再生该类型模料中的硬脂酸在使用过程中和一些碱性物质或盐类溶液其反响，产生皂化物。且石蜡过热开始树脂化并吸出碳分，以及使用过程中混入杂质等。所有杂质均使模料变质、性能恶化。处理措施：酸回收处理方法。将回收模料中参加盐酸或硫酸，可使得硬脂酸盐〔硬脂酸铁除外〕复原为硬质酸。生成的盐溶于水，处理时，加适量水即可使其与模料别离。原材料定量热机械混合均匀化浇注成料锭重熔模料模料压注压型准备模组检验标号模组组焊蜡模及浇注系统除油蜡模修补蜡模检验料锭破碎蜡模校型易熔模简称熔模，熔模的质量影响铸件的尺寸精度及外表粗糙度，易熔模制造工艺流程如下图。2、熔模的制造1〕制模时模料状态采用压力制模工艺时，模料有三种状态：液态、糊状、膏状、前者称液态压注，后两者称为膏态压注。模料种类工序名称设备操作要求蜡基模料化蜡水浴化蜡缸化蜡温度90℃刨蜡片卧式蜡片机蜡锭截面尺寸135mm×135mm搅蜡膏搅蜡机蜡液温度65~80℃，保温缸水温48~52℃，蜡液重/蜡片重=1/（1~2）回性恒温箱温度48~52℃，保温0.5h以上蜡膏制备方法

2〕制造工艺分型剂冷蜡块型芯撑校正模工艺参数熔模清洗分型剂为防止模料粘附压型，便于取模以及降低熔模的外表粗糙度，需采用分型剂。冷蜡块又称假芯。将预制冷蜡块放入压型中作为假芯，再注入模料形成模样，可防止厚大的熔模出现缩陷和变形。可局部采用，也才采用类似零件形状的整体冷蜡块。1—压型2—冷蜡块锥形定位凸台3—冷蜡块4—型腔5—型芯型芯撑压制带薄而复杂的陶瓷型芯蜡模时，为了防止型芯断裂、变形、错位和浇注时型芯的变形，常采用型芯撑。芯撑材料主要有三种：蜡料、塑料和金属丝。其中蜡料和塑料芯撑用于陶瓷型芯在压型中定位；金属芯撑用于浇注金属时支撑型芯，以防止陶瓷型芯在钢液的冲击下断裂或弯曲变形。校正模把从压型中取出的熔模放入工作面与压型分型面一致的校正模中，冷却30min后取出，采用校正模冷却可防止熔模变形。校正模可以是石膏、环氧树脂和金属材料制成。制模工艺参数

将已配制好的蜡膏，在压力下注入压型，冷凝后从压型中取出熔模。

影响着熔模质量的工艺参数有压射蜡温、压型温度、压射压力、保压时间和起模时间。压射蜡温和压型温度

压注熔模时模料的温度为压射蜡温。压射蜡温和压型温度的变化对制出的熔模外表粗糙度和尺寸变化明显。压射蜡温和压型温度偏高，熔模外表粗糙度较低，但收缩较大；反之，熔模外表粗糙大、收缩较小。压射压力适当提高模料的压射压力，有利于减小熔模收缩率，提高熔模尺寸精度。保压时间和起模时间模料充满压型型腔后，保压的时间愈长那么熔模的线收缩率愈小。熔模在压型中停留冷却的时间称起模时间。取模时间过短，熔模易变形，外表会出现“鼓泡〞。熔模清洗

熔模在组合和涂料前必须清洗，清洗后在22～25度的清水中清洗数次后干后待用。目的：可以去除熔模外表附着的蜡屑、分型剂等，且可以提高涂料对模组的润湿性。3〕熔模组装把形成铸件的熔模和形成浇冒口系统的熔模组装在一起。主要有焊接法和机械组装法两种方法。焊接法——用薄片状的烙铁或者低压电热刀，将熔模的连接部位熔化，使熔模焊在一起，此法较普遍。低压电热刀较常用，与220V电烙铁相比，具有重量轻、升温快，使用方便、平安可靠，制造简便。机械组装法——在大量生产小型熔模铸件时，国外已广泛采有机械组装法组合模组，采用此种模组可使模组组合和效率大大提高，工作条件也得到了改善。4〕熔模常见缺陷、产生原因及防止方法缺肉尺寸超差〔过大或过小〕陶瓷型芯损坏裂纹外表锁凹外表粗糙有麻坑变形缺肉形成原因：供料流动性差；填料压铸温度或压型温度低；压注压力小或压注速度太慢；压型注射口大小或位置不当；压型型腔排气不良；模料注入量缺乏。防止方法：改进模料，提高模料的流动性；提高模料压铸温度和压型温度；增加压注压力或增加压注速度；扩大注射口或调整注射口位置；改善排气条件；增加模料注入量。尺寸超差〔过大或过小〕形成原因：压型设计不合理；压型磨损未修正；模料线收缩率不符合要求；保压时间过长或过短压；制模室室温不符合要求。防止方法：改进设计，返回修压型；检验压型尺寸，并进行修正；更换模料或返修压型；控制模料温度；控制保压时间，控制制模室室温。陶瓷型芯损坏形成原因：型芯在压型中配合不适当；模料填充速度过大;进料粘度太大;压注压力太大。压注压力跳动。防止方法：压制蜡模前将型芯防止在压型中试模，检查是否破裂；调整模料压注速度；提高模料压注温度；适当减小压注压力；压注压力尽量保持稳定。裂纹形成原因：模料线收缩率大，塑性差；压型设计不正确或零件结构不合理；压型内腔粗糙，有毛刺；压型温度过低；熔模冷却水温太低；制模环境温度太低；保压时间太长，抽芯取模太迟；取模方法不合理。防止方法：改进模料；改进设计或改进零件结构；检查并修整压型；适当提高压型温度；适当提高冷却水温度；提高室温；缩短保压时间，提早抽芯取模；改进取模方法，增加引导装置。外表缩凹形成原因：模料体收缩率过大；模料压注温度或压型温度过高；易熔模壁厚差过大；压注时模料注入量缺乏。防止方法：改进模料；降低模料压注温度和压型工作温度；采用冷蜡块或支撑空心熔模；增加模料注入量。外表粗糙有麻坑形成原因：糊状模料不均匀，未充分搅溶；模料回收处理时过滤不净，皂化处理不良；压型型腔外表粗糙；型腔未清洗干净，冷却水未擦净；分型剂未刷均匀或涂刷过多；模料压注温度低，压注压力缺乏或断续。防止方法：防止采用过大模料碎块，保证充分搅溶；严格按要求对模料进行回收处理；降低压型型腔外表粗糙度；清理干净型腔，擦干型腔内冷却水；分型剂应涂刷均匀、稀薄；提高压注温度和压力。变形形成原因：模料软化点低，环境温度高；压型设计不正确，装配时活动部位未固紧；起模过早；熔模存放不当，存放时间过长；起模方式不当，起模时用力不当。防止方法：改进模料或工作室温度；改进压型设计，装配时活动部位应固紧；延迟起模；放置在专用存放架，防止存放时间过长；改进起模方式。型壳是由黏结剂、耐火粉料和撒砂材料等，从宏观上看，型壳除硅凝胶和耐火粉、砂这些固相外，还存在气孔和裂隙，它是一种多相的非均质体系。黏结剂和耐火粉料配成的涂料是壳型结构的根底。涂料分面层与加固层〔背层〕两种。面层涂料与金属液接触，其应形成平整、致密、坚实的光滑型壳外表，并不与金属液发生作用，以保证铸件外表质量。背层涂料是加厚加固型壳的，使之具有好的综合性能。四、壳型材料及壳型工艺只有涂料还不能形成型壳，还需以撒砂为骨料。撒砂可吸附涂料中溶剂，使之停止流动，防止涂料大片流失。撒砂还可防止枯燥硬化时，涂料层发生大面积收缩而形成宽大的裂纹。撒砂可有利于提高型壳的透气性。1、制造壳型的原材料①耐火材料——为型壳主体材料，由适当规格的粉体和颗粒料组成，占熔模铸造壳型质量的90%以上。作为面层壳型材料：锆砂、电熔刚玉、熔融石英等。作为加固层材料：铝-硅系耐火材料，如高岭土熟料。陶瓷型芯耐火材料：熔融石英、氧化铝。②黏结剂——将粉体和颗粒料粘结在一起，占铸型重量7%～10%。熔模精密铸造使用的主要原料之一。我国常用的三种黏结剂：硅酸乙酯水解液、硅溶胶、水玻璃。③其他附加材料包括外表活性剂、消泡剂、晶粒细化剂、湿强度添加剂等。主要作用：改善熔模附着性、壳型性能、铸件的质量。2、型壳分类、组成及结构按壳型厚度分类，熔模铸造铸型有两类：陶瓷多层壳体〔陶瓷型壳〕，厚度3～8mm，常用由陶瓷耐火材料、黏结剂和添加剂组成。多层型壳通过逐层浸渍浆料、撒砂和枯燥而成。型壳的组成与耐火制品和陶瓷有相似之处，但型壳焙烧温度不高、保温时间不长，浇注温度虽高、作用时间很短，所以型壳的烧结程度达不到陶瓷和耐火制品。

实体型，如石膏型和陶瓷实体型，厚度15～25mm陶瓷实体铸型通过一次灌注陶瓷耐火材料浆料而成。实体铸型由胶凝材料〔如石膏〕作为基体材料，再参加适当耐火材料颗粒填料、添加剂和适量水经过水化形成。按使用黏结剂不同，熔模铸造铸型可分为水玻璃黏结剂型壳、硅溶胶黏结剂型壳、硅酸乙酯黏结剂型壳、硅酸乙酯-硅溶胶复合型壳。水玻璃型壳特点：铸件外表粗糙度高、尺寸精度低、制壳周期短、价格低廉、铸件本钱低。但生产中多用化学硬化法制壳，劳动环境差。应用范围：碳素钢、低合金钢、铝合金和铜合金。硅酸乙酯型壳特点：铸件外表粗糙度低、尺寸精度高、制壳周期长。壳型内外表易产生“白霜〞。生产采用原料较贵、费用高，生产采用氨气枯燥，劳动环境差。应用范围：高温合金、耐热钢、不锈钢、碳素钢、低合金钢、铝合金和铜合金。硅溶胶型壳特点：铸件外表粗糙度低、尺寸精度高、制壳周期长。壳型内外表不产生“白霜〞。生产采用原料较贵，铸造费用高。应用范围：高温合金、耐热钢、不锈钢、碳素钢、低合金钢、铝合金和铜合金。硅酸乙酯-硅溶胶型壳特点：铸件外表粗糙度低、尺寸精度高、制壳周期长。枯燥速度比硅溶胶涂料快，高温强度和变形度比硅酸乙酯壳型好，不需氨气枯燥。生产采用原料较贵，铸造费用高。应用范围：高温合金、耐热钢、不锈钢、低合金钢、铝合金和铜合金。金属液浇注及凝固过程中，金属与铸型间将发生物理化学作用：物理作用：金属液对铸型的热冲击和机械冲击，金属液通过铸型散热而冷却凝固；化学作用：金属材料与铸型材料之间高温化学反响而产生的外表晶粒细化和化学粘砂。铸型材质直接影响铸件的尺寸精度和外表粗糙度，需合理选择3、型壳主要性能 为保证生产出优质铸件，对型壳有一系列性能要求：强度、透气性、线量变化、导热性、脱壳性等。〔1〕壳型强度——最根本的性能。壳型的三种强度指标：常温强度：又称湿强度。指制完壳型后壳型的强度。取决于制壳过程中黏结剂自然枯燥和硬化的程度。湿强度太低，脱蜡过程中壳型会开裂或变形。高温强度：焙烧或浇注时壳型的强度。取决于高温下黏结剂对耐火材料的黏结力。高温强度缺乏，使壳型在焙烧和浇注过程中发生变形或破裂。残留强度：壳型在浇注后脱壳时的强度。主要影响铸件清理的难易程度。残留强度过高，清理困难，易使铸件因清理而变形或破坏。〔2〕透气性——气体通过壳型壁的能力。由于壳型壁致密度高，气体只能通过壳型中细微的孔洞和裂隙排出。透气性不好的壳型浇注时，易使铸件产生气孔或浇缺乏等缺陷。〔3〕导热性——壳型的导热能力，以热导率表示。影响散热快慢和铸件的冷却速度，从而影响铸件晶粒度和力学性能。壳型的热导率主要受到耐火材料性质、壳型中的孔隙以及壳温等因素的影响。耐火材料对热导率影响较大。刚玉和铝矾土壳型的热导率高于石英和铝矾土壳型。其他条件相同的情况下，各种黏结剂壳型的热导率处于相近水平，即0.3～0.6W/m·K。〔4〕线量变化——尺寸随温度升高而增大〔膨胀〕或者缩小〔收缩〕的热物理性质。直接影响铸件的尺寸精度，还影响壳型应力大小及分布、壳型的热震稳定性和高温抗变形能力。与加热初期的壳型脱水、液相生成及其对孔隙的填充和颗粒拉近、拉紧等过程有关。〔5〕脱壳性——铸件浇注冷却后，壳型从铸件外表被去除难易程度的性能。耐火材料性能要求：对制壳用耐火材料应具有足够的耐火度，以保证金属液浇注时型壳不熔融软化变形；适宜而均匀的热膨胀系数，保证型壳和铸件尺寸精度好；好的热化学稳定性防止型壳在高温下与金属液发生化学反响，恶化铸件外表质量，保证型壳有足够的强度；粒度适宜、价廉而无毒等。4、制壳用耐火材料1〕硅砂〔硅石粉〕铸造用硅砂有天然和人造两种。其是一种具有复杂同质多晶变体，SiO2为主要成分。天然硅砂杂质和黏土含量高、耐火度低；人造硅砂用硅石矿破碎而成，经人工挑选取出明显杂质，耐火度高。熔模铸造较常用。一般用于浇注碳素钢、低合金钢、铜合金和铝合金。2〕熔融石英又称石英玻璃，采用天然高纯度SiO2经电炉在高于1760℃温度熔融，随后快速冷却而制成。此过程将晶型SiO2转变为非晶型的玻璃熔体。其熔点为1713℃，导热率低，热膨胀系数几乎是所有耐火材料中最小的，具有极高的抗热振稳定性，是理想的耐火材料。但来源短缺，价格昂贵。多用于预成形陶瓷型芯。3〕电熔刚玉电熔刚玉就是A12O3，熔点高〔2050℃〕、密度大、结构致密，导热性好，热膨胀小。是熔模铸造的良好耐火材料。但由于资源短缺、价格昂贵，目前仅应用于耐火高合金钢、不锈钢及镁合金等和外表要求较高的精铸件的制壳材料。4〕锆砂〔锆英石〕又称硅酸锆或锆英石。分子式为ZrO2·SiO2〔或ZrSiO4〕，理论组成〔质量分数〕为67.23%ZrO2、32.77%SiO2，热膨胀性小，蓄热能力大，耐火度高。作为面层材料具有细化晶粒的作用，故常用做外表层涂料及撒砂材料，多用于不锈钢精铸件的生产。5〕铝硅系耐火材料以氧化铝和SiO2为根本化学组成的铝硅酸盐，是使用最广的耐火材料。其中三种，高岭石〔质量分数Al2O3≈48%〕、铝矾土〔Al2O3＞48%〕、莫来石〔Al2O3=71.8%～77.5%〕均可作为熔模制造制壳耐火材料。黏结剂是熔模铸造制壳用的主要原材料，它直接影响着型壳及铸件质量、生产周期和本钱。1939年熔模铸造工业在美国产生时就采用醇基硅酸乙酯水解液做黏结剂，1960年又引入水基硅溶胶黏结剂。长期以来，美、英、法、德、日等国熔模铸造均采用这两种黏结剂。20世纪50年代，前苏联在生产精度要求不高的汽车、拖拉机零件时，为降低生产本钱采用水玻璃作为黏结剂，并将此工艺推广到中国、波兰、捷克等国。以上三种黏结剂在中国现均有使用。5、制壳用黏结剂对黏结剂的根本要求：不与模料反响；能快速硬化、黏结性能好。三种黏结剂〔1〕硅溶胶：其是一种典型的硅酸交替结构的水基黏结剂，它是一种高度分散的SiO2颗粒溶于水质的聚合胶体溶液，胶粒呈球形，直径为6～100nm。熔模铸造制壳的过程，就是胶体胶凝的过程。名称方法摘要离子交换法将稀释的水玻璃经离子交换，取出其中的Na+粒子和其他杂质，然后经过过滤，并加热浓度至一定密度的硅溶胶溶解法采用工业纯硅为原材料，在催化剂作用下，经加热直接溶解在软水介质中，再经过滤得到硅溶胶硅溶胶的制备方法商品硅溶胶种类很多，使用最多的是SiO2质量分数为30%的碱性硅溶胶。涂料的配制：涂料的两个根本组成：耐火材料+黏结剂，两者的比例即为涂料的粉液比；粉液比过低，面层涂层不致密，空隙多，使铸件外表粗糙，同时涂层产生裂纹的倾向大，型壳强度低，浇注时可能产生金属漏液；粉液比过大，涂料过稠，流动性差，操作性能差，难以获得均匀涂层。配制时先参加硅溶胶，再参加润湿剂，再加耐火粉料，及消泡剂，让各组分均匀分散，互相充分混合和润湿，采用低俗连续搅拌机配制。〔2〕硅酸乙酯黏结剂由四氯化硅和乙醇经化学作用而制得，属于醇基酸性易燃性液，易水解、酸解、碱解。熔模铸造采用硅酸乙酯水解液作为黏结剂。熔模铸造用有硅酸乙酯32、40。硅酸乙酯含杂质低、耐火度高、铸件外表质量好，常用于铸造镍、铬、钴基高温合金或含镍铬较高的不锈钢和耐热钢。硅酸乙酯涂料的配制工艺：在涂料桶中参加水解液，开动搅拌机，每升水解硅酸乙酯液参加0.5～1.5ml盐酸或硫酸，调整PH值之1～2。参加耐火粉料，高速搅拌5min，然后慢速搅拌1h。测量涂料的粘度，用筛网和磁性过滤器将涂料导入L型搅拌机内，继续搅拌1h。〔3〕水玻璃又称泡花碱，是一种可溶性碱金属的硅酸盐，固态呈玻璃状，溶于水后形成水玻璃溶液。按所含碱金属的不同，有钾水玻璃和钠水玻璃两类。熔模铸造常用钠水玻璃，即Na2O•mSiO2，其中m≥3，其水解后形成一种透明或半透明的胶体水溶液，易溶于水，杂质含量较少，性能稳定。水玻璃黏结剂和涂料性能稳定，价格低廉，制作周期短，应用方便，主要用于生产对外表质量要求不高的碳钢、低合金钢、铸铁、铜、铝等熔模铸件。水玻璃涂料配制工艺按比例将水玻璃倒入涂料桶中，开动搅拌机使其转动；按比例参加润湿剂，混均匀，按比例缓慢参加耐火粉料，防止粉料结团，等涂料根本混匀后，参加消泡剂，混匀。用流杯测粘度，粘度高，加水玻璃；粘度低，加耐火粉料调整。粘度调整好后，继续搅拌到工艺规定时间〔1h〕，再次检查涂料性能，合格后停止搅拌，开始回性4h以上方可使用。6、型壳的制壳工艺1〕硅溶胶型壳制壳工艺制壳过程是硅酸胶体胶凝的过程。涂料中的黏结剂把耐火粉料及撒砂黏结在模组外边，形成所需形状的型壳。硅溶胶型壳采用枯燥硬化，即让型壳枯燥，水分蒸发，使硅溶胶浓度增加，到达胶凝临界浓度时，硅溶胶那么胶凝。每制一层型壳有三个工序：上涂料、撒砂、枯燥，如此反复屡次就可得到所需厚度的多层型壳。各工序目的及本卷须知①上涂料涂料的浸涂是制壳的关键工序之一，其是建立型壳强度和保证型壳外表质量的关键。应注意各处都要均匀涂上涂料。浸涂面层涂料时，要根据熔模的结构特点在涂料桶中转动或上下移动，防止熔模上的凹角、沟槽和小孔集存气泡。②撒砂撒砂是为了增强型壳和固定涂料，防止涂层枯燥时由于胶凝收缩而产生穿透性裂纹。撒砂的种类、粒度和撒砂方式均应合理进行选择。撒砂粒度从面层到背层逐渐变粗，撒砂的含水量和含粉量应严格控制，面层最好使用雨淋撒砂，背层使用沸腾撒砂。③枯燥型壳枯燥是制壳工艺的又一关键工序。随着型壳的枯燥，硅溶胶含量提高，胶体颗粒碰撞几率增加，溶胶便胶凝而形成冻胶、凝胶，牢固地将耐火材料颗粒黏结起来，同时耐火材料颗粒彼此接近，这就使得型壳获得了强度。硅溶胶型壳常见缺陷型壳外表粗糙型壳面层裂纹型壳面层鼓裂型壳面层剥落型壳强度低型壳裂纹型壳外表粗糙特点：型壳外表粗糙、不平度过大面层涂料粉液比过低涂料粘度不合理；原材料质量不好如粉料粒度分布过于集中确保涂料有足够的粉液比，严格控制原料质量涂料未能很好的涂挂在蜡模上蜡模清洗不好；面层涂料润湿性不好；蜡模上分型剂量过多保证涂料能很好的涂挂在模组上。确保清洗好；面层涂料加入足够的润湿剂；减少分型剂的用量。涂好的面层涂料中有气泡面层涂料太稠；上涂料操作不正确面层涂料不能太稠；对蜡模凹角出要用笔刷或上好涂料后用压缩空气吹一下。有条件可使用真空沾浆撒砂穿透面层涂料面层涂料太稀；淋砂机中砂落差太大或出砂不均匀面层涂料粘度要合适，不能太稀；面层撒砂粒度合适，不能过粗。淋砂机出砂均匀且出砂槽与模组距离不能太大缺陷、产生原因及防止方法型壳面层裂纹特点：型壳外表层出现不规那么的裂纹或者出现细小的龟状裂纹型壳干燥时产生的面层裂纹面层干燥速度过快或者涂料干燥收缩过大引起，或者蜡模热膨胀面层型壳胀裂原因：环境相对湿度低；面层干燥时间过长；空气流动不均匀或过大；环境温度变化大面层干燥区相对湿度应在50%～70%，不应太低；面层干燥时间不要过长，4～6h为宜；风不要正对模组吹，应降低直接吹到模组上的气流量；制壳间温度应控制严格，保持在24度左右，防止温度波动过大，造成蜡模热膨胀使面层涂层胀裂缺陷、产生原因及防止方法型壳面层鼓裂特点：型壳面层局部与蜡模分开，向外鼓起或鼓起后破裂面层型壳与蜡模间附着力太差确保蜡模清洗好，面层涂料润湿剂加入量合适面层型壳外表面干燥过度、内表面干燥不足控制好环境相对湿度、面层干燥时间和风速，确保面层型壳外内表面干燥合适；应使面层涂料层厚度合适，不要过厚面层型壳湿强度不足，特别是在蜡模锐角出强度低保证面层型壳湿强度。硅溶胶和耐火材料的质量要保证，且按工艺规范配制涂料，最好采用面层专用的小粒径硅溶胶；保证锐角出有一定厚度的涂料层，防止撒砂时涂料过早干燥制壳间温度不均匀保持温度均匀产生原因及防止方法型壳面层剥落特点：型壳型腔尺寸变大，外表不光洁面层在制下层型壳过程中剥落面层还没有干燥就制下层型壳，此时硅溶胶发生回溶现象，产生面层型壳剥落控制环境相对湿度、温度、风速和干燥时间确保面层干燥后再制第二层型壳脱蜡时面层型壳剥落面层和第二层型壳间结合力差造成第二层涂料粘度不能太大，易于渗入面层；面层撒砂不能太细，以造成粗糙的背面，使一二层镶嵌紧密；制第二层前把模组浸入硅溶胶预湿剂，再加上第二层涂料焙烧时面层型壳剥落两层涂层间热胀系数不同造成尽量使面层和二层材料热胀系数接近缺陷、产生原因及防止方法型壳强度低特点：型壳强度缺乏产生原因及防止方法硅溶胶质量差，如胶体粒径过大、杂质多等保证硅溶胶质量好且稳定硅溶胶中SiO2含量低确保硅溶胶中SiO2含量耐火材料质量差如矿物成分不合要求、杂质多保证耐火材料质量好而稳定涂料质量不好涂料配比和配置工艺严格控制型壳干燥不透控制制壳间的温度、湿度、封堵和干燥时间，确保型壳干透型壳层数不够根据铸件大小等，正确选择型壳层数型壳裂纹特点：型壳开裂，浇出的铸件有不规那么的毛刺、飞边强度缺乏产生原因及防止方法脱蜡时蜡模膨胀大于型壳膨胀，而型壳湿强度又较差，使型壳开裂脱蜡前型壳应存放在恒温的制壳间，但不允许型壳过长时间放在脱蜡间；型壳有足够的透气性没有的铸件应设透气孔；采取各种措施保证型壳强度（见前面强度低的防止措施）2〕硅酸乙酯型壳制壳工艺：每层型壳需五个工序：上涂料、撒砂、自干〔或风干〕、氨固化、去味〔抽风去氨〕。仅采用空气枯燥固化的型壳，每层枯燥8～10h以上，型壳强度很高，但生产效率低。而将空气枯燥与氨气硬化相结合就能获得较高强度的型壳，同时其制壳周期也大为缩短。硅酸乙酯型壳常见缺陷型壳强度不高型壳内外表“白霜〞型壳内外表分层型壳内外表“蚁孔〞涂料胶凝内外表鼓胀枯燥过程面层涂料剥落型壳强度不高水解液中SiO2，HCl含量或粘度不符合要求检查水解液SiO2，HCl含量，粘度过大的水解液不宜使用水解时水解反应温度控制不当延长干燥时间，或吹风干燥，检查氨气浓度延长氨气硬化时间室温过低、干燥不良或氨气硬化时间不足控制室内温度水解液粘度过大，粉料加入量少模组最后浸强化剂一次产生原因及防止方法型壳内外表“白霜〞缺陷、产生原因及防止方法室温和湿度低，或水解液加水量少确保蜡模清洗好，面层涂料润湿剂加入量合适浸强化时间过长，强化剂沉积于熔模表面取消或缩短中间层浸强化剂的时间；表面层改用硅溶胶涂料型壳内外表分层面层撒砂过细，或撒砂中的粉尘过多，模组浮砂过多改用略粗的撒砂粒度，清理模组浮砂第二层涂料粘度过大，润湿性差降低第二层涂料粘度，或在涂第二层涂料前，先用水解液润湿模组氨气硬化时间不足或氨气浓度低延长第二层以后的自干时间和氨气硬化时间产生原因及防止方法型壳内外表“蚁孔〞表面层涂料粘度小，撒砂粒度过粗增大涂料的粘度，使涂层厚度增大，降低撒砂粒度涂料时操作不当，表面吸附气体不能排出改善操作，控制涂料流向；或将模组返复多次浸入涂料以利排气缺陷、产生原因及防止方法涂料胶凝产生原因及防止方法用具带有碱性物质检查用具是否带有碱性物质粉料不符合要求，含碱性物质过高分析粉料Na2O，CaO和MgO的含量水解液不符合要求测定水解液的粘度是否过大内外表鼓胀产生原因及防止方法加固层涂料过厚，干燥不透降低加固层涂料的粘度，延长干燥时间；改善操作，避免涂料堆积型壳强度低见型壳强度低的防止措施枯燥过程面层涂料剥落产生原因及防止方法室温过低、蜡模收缩使涂料层与蜡模结合不牢提高室内温度室内相对湿度太低、溶剂蒸发过快增大室内湿度3〕水玻璃黏结剂型壳制壳工艺：浸面层涂料撒砂、空干、硬化、晾干；浸背层涂料撒砂、硬化、晾干〔重复数次〕；脱蜡焙烧水玻璃型壳常见缺陷型壳变形型壳内外表“蚁孔〞型壳内外表分层型壳外表凹陷型壳外表鼓胀五、熔模铸造型芯当铸件内腔过于窄小或形状复杂时，必须使用预制的型芯来形成铸件内腔。当铸件成形后，型芯必须设法去除。使用较广泛的主要有金属型芯、陶瓷型芯和可溶性型芯。对型芯的性能要求：〔1〕高的耐火度。型芯的耐火度应高于合金的浇注温度，以保证铸件浇注和凝固时型芯不软化变形。普通型芯的耐火度大于1400℃。〔2〕低的热膨胀率和高的尺寸稳定性。一