熔模铸造模料

1、铜合金铸件铸造技术课程组铜合金铸件铸造技术课程组 情境二：铜合金铸件水玻璃型熔模铸造情境二：铜合金铸件水玻璃型熔模铸造 熔模铸造常用模料熔模铸造常用模料铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组熔模铸造常用模料熔模铸造常用模料一、对模料性能的基本要求二、模料常用原材料的种类及性能三、模料的组成及性能铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组一、对模料性能的基本要求对模料性能的基本要求 制模材料的性能不但应保证方便的制得尺寸精度高，表面粗糙度值低、强度好、重量轻的熔模，还应为制造型壳和获得良好的铸件创造条件，所以

2、模料的性能应满足以下几方面的条件： 1.有适中的熔点 一般在60100之间，以便于配制模料、制模和脱 模。同时，要求模料的开始熔化温度和终了熔化温度间的范围不应太窄或太宽。一般模料的开始熔化温度和终了熔化温度之差以510为宜。 2.模料开始软化变形的温度（称为软化点）要高于40 ，以保证制好的熔模在室温下不变形 3.模料应具有良好的流动性和成形性。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 4.模料在冷却和凝固过程中的收缩应尽可能的小而稳定，以保证熔 模的尺寸精度 5.模料要有高的强度，表面硬度及韧性 6.熔模表面与耐火涂料之间应具有良好的润湿性 7.

3、模料的化学活性要低 8.模料在高温燃烧后，遗留的灰分要少 9.焊接性要好，便于组合模组；密度要小，以便减轻劳动强度 10.能多次反复使用，价格便宜铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 二二、模料常用原材料、模料常用原材料1.分类2.化学成分3.晶体结构铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组1.分类1）蜡质类2）树脂类3）高分子聚合物类铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 1 1）蜡质类）蜡质类 在常温下为不透明或半透明的固体，有固定的熔点或较窄的凝固温度

4、区间，熔化后粘度较小，常分为： 矿物蜡（石蜡、微晶蜡、地蜡、褐煤蜡等）矿物蜡（石蜡、微晶蜡、地蜡、褐煤蜡等） 石蜡：属于烷烃蜡，其分子式为石蜡：属于烷烃蜡，其分子式为CnHCnH2 2n+n+2 2。石蜡是石油加工的副产。石蜡是石油加工的副产品，石蜡规格中的号数是指它的熔点。熔点高于品，石蜡规格中的号数是指它的熔点。熔点高于6060的石蜡称为高熔的石蜡称为高熔点的石蜡，熔模铸造中常用的是点的石蜡，熔模铸造中常用的是58586262的石蜡。的石蜡。 石蜡的化学活性低，呈中性，在石蜡的化学活性低，呈中性，在140140以下不易分解碳化，具有一以下不易分解碳化，具有一 定的强度和塑性，不易开裂，但软

5、化点低，凝固收缩大，表面硬度低定的强度和塑性，不易开裂，但软化点低，凝固收缩大，表面硬度低铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 动植物蜡 蜂蜡、虫白蜡也叫川蜡主要产地四川中国特产、棕榈蜡等。其热稳定性、强度、收缩率较大，对涂料的润湿性较好，并具有良好的流动性，但化学稳定性差。在蜡基模料中作为改善性能用的调整成分，能显著地改善模料的某些性能。 铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 人造蜡 常用的有硬脂酸,不是天然的，而是通过人工加工或合成的。 硬脂酸是固体脂肪酸的混合物，其分子式为C17H35COOH

6、。硬脂酸属于弱酸，能直接与比氢更活泼的金属起置换反应，也容易与碱或碱性氧化物起中和反应，生成皂盐。硬脂酸加入石蜡中能提高模料的流动性、涂挂性及软化温度，但会降低模料的强度，加入过量易形成裂纹。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 2 2）树脂类）树脂类 指非晶态有机物，例如松香、改性松香和其它天然或人造树脂。在常温下为透明的脆性固体，没有固定的熔点，熔融后粘度较大。 松香是它是一种脆性的、浅黄色（或褐色）呈玻璃状透明的天然树脂，松香能与石蜡很好地互熔，软化点高，收缩率小（仅为0.07%0.09%），强度高，涂挂性好，但粘度大，流动性差。通常块状松

7、香的表面在空气中会自由氧化，生成氧化松香使模料老化。因而，生产中可其进行改性以提高化学稳定性，硬度、软化点和强度，收缩率减小。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 3 3）高分子聚合物（高聚物）高分子聚合物（高聚物） 熔模铸造中所用的主要是聚烯烃，例如聚乙烯、EVA、聚苯乙烯等塑料，其性能比较强韧，熔融后粘度大。 聚乙烯：由许多乙烯分子在一定条件下聚合而成。按相对分子质量大小，聚乙烯可分为低分子和高分子两种，前者相对分子质量为30005000，呈蜡状；后者相对分子质量大于60000，常温下为白色晶型结构。 低分子聚乙烯的熔点较低（65），强度较高

8、，收缩率较小，流动性较好，与烷烃蜡的互溶性良好，其硬度比高分子聚乙烯低，而化学性质极为稳定，在一般情况下不与酸（除硝酸外）、碱及盐类水熔液作用，因此，在石蜡-硬脂酸模料中，低分子聚乙烯可代替硬脂酸，降低成本，提高强度和韧性。目前低分子聚乙烯代替硬脂酸用于配制石蜡基模料，已取得较好的效果。 铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 2.2.化学成分化学成分 从化学成分角度可以将上述原材料分为三类： 1）烷烃（如石蜡、地蜡、微晶蜡、聚烯烃等）：饱和碳氢化合物，其化学性质稳定，不易变质。 2）脂肪酸（如硬脂酸、松香、聚合松香等）：不稳定，容易和金属粒子反应

9、使模料变质。 3）酯（如动植物蜡、褐煤蜡、改性松香等）：稳定性介于上两种之间。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 3.3.晶体结构晶体结构 从晶体结构角度模料原材料也可分为三类： 1）晶态（如石蜡、虫白蜡、蜂蜡、硬脂酸） 2）微晶态（如地蜡、微晶蜡、褐煤蜡）：它的晶体很细小，而且发育不完全，有的资料介绍微晶态是介于晶态与非晶态之间的过度形态。 3）非晶态（如各种树脂，包括松香、改性松香等） 凡是蜡都是晶态或者微晶态，凡是树脂就是非晶态。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 以上原材料在使用时要特别

10、注意： A.产品标准 B.规格 C.入厂复验 因为这些原材料的质量是否符合要求在它进厂后都要经过一定的检验手段来进行验证，否则这些原材料的质量就没有办法控制。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组模料常用原材料小结 1.分 类 蜡、树脂、高聚物 2.化学成分 烷烃、脂肪酸、脂 3.晶体结构 晶态、非晶态、微晶态铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 三类常用原材料中蜡和树脂是模料的基本组分，高聚物是添加剂起作用是增强模料的力学性能，细化蜡的晶体，使蜡膏更细腻。 熔模模料常用是由上述两种或两种以上原材料按

11、一定比例混合而成的复杂混合物。配制模料的最终目标是综合各种原材料的优点，实现优势互补，以满足熔模铸造的要求。 例如：树脂的主要优点：收缩小，这是非常难能可贵的优点，而蜡收缩大。但树脂有它的缺点：在固态下比较脆，熔融以后粘度比较大，容易粘模，而这些缺点刚好是蜡的优点。 所以我们在配制模料的时候就要将这些模料的优点中和起来实现优势互补，满足精密铸造的要求铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组左边：是各种蜡左边：是各种蜡 中间：黄色的树脂中间：黄色的树脂 透明的塑料透明的塑料右边：配置好的模料右边：配置好的模料 模料有两种供货形式，模料有两种供货形式，一

12、种粒状，一种块状。一种粒状，一种块状。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 三三、模料分类及特点、模料分类及特点 1.1.国产模料国产模料 由于我们国家精铸工业发展的历史和传统，模料生产的商品化、专业化程度较低，模料的品种和规格都相对简单，通常分为以下四种类型： 1）蜡基模料 2）树脂基模料 3）填料模料 4）水溶性模料铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 1 1）蜡基模料）蜡基模料 以石蜡石蜡硬脂酸，石蜡硬脂酸，石蜡聚烯烃聚烯烃为代表。特点：此类模料一般成分比较简单，成本较低，便于脱蜡和回收，但制

13、成蜡模的质量和尺寸稳定性较差，多用于铸件质量要求较低的民用产品。 石蜡聚烯烃里面包括聚乙烯或者EVA，石蜡占95%以上，聚烯烃占5%以下。 2 2）树脂基模料（松香基模料）树脂基模料（松香基模料） 以松香和改性松香为代表。 特点：此类模料一般成分比较复杂，成本较高，但制成蜡模的质量和尺寸稳定性较好，多用于铸件质量要求较高的军用或商用精密铸件。我们航空部的一些企业常用这些模料。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 3 3）填料模料）填料模料 在模料本体中均匀混入一定数量（20%40%）与之不相溶的填料（例如固体粉末或水等），这就叫填料模料，其主要作

14、用是减小蜡模收缩和缩陷。 4 4）水溶性模料）水溶性模料 由遇水溶解或溃散的材料制成的模料，主要用来形成蜡模的内腔和孔洞（主要是用来做型芯的，而不是做蜡模）。有尿素基和聚乙二醇基两种，前者价格便宜，但效果较差，后者较贵，但效果好。所谓效果好是说做出来的型芯表面质量好，生产效率比较高铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 2.2.国外的模料国外的模料 商品化、专业化程度高，品种多，规格全，通常有以下类型： 1）模样蜡（型蜡） 2）浇道蜡 3）水溶蜡 4）粘结蜡 5）修补蜡 6）样件蜡铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸

15、造技术课程组程组 1 1）模样蜡（型蜡）模样蜡（型蜡） 也就是制作蜡模的模料，又分为填料蜡和无填料蜡两种。在国外精密铸造中填料蜡使用的最多，资料显示有一半的模料使用的是填料蜡。但在国内使用很少。 铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 航空发动机的机匣 电子器件铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 民用产品（非填料蜡） 航空发动机的叶片（填料蜡）铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 2 2）浇道蜡）浇道蜡 专门用来制作浇道的模料，其特点是熔点较低、粘度小

16、。脱蜡时能快速流出或渗入型壳中，从而减轻了蜡模膨胀对型壳产生的压力，缓解了型壳开裂的问题。按成型方法不同分为以下三种： 注射成型蜡 挤压成型蜡 蜡型材 注注射成型蜡射成型蜡 用专用模具在浇道压蜡机（台湾称为模头机）上压射成浇道。 挤挤压成型蜡压成型蜡 不用模具，通过挤压机压成蜡型材，蜡型材是很长的长条，再根据需要将其截短，再弯曲、焊接制作各种浇道形式。 蜡蜡型材型材 由蜡的生产厂家提供的现成不同规格的实心和空心蜡制型材，用户可根据需要制作各种不同类型的浇注系统。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组各种不同形状的蜡型材铜合金铸件铸造技术 精品资源共

17、享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 3 3）水溶蜡）水溶蜡 尿素基制作要求一般而形状简单的型芯。绿色的为蜡模黄色的是水溶型芯铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 聚乙二醇基制作要求较高而形状复杂的型芯。 蓝颜色的为水溶型芯（三个） 黄颜色的为压出的蜡模，其型芯已被脱除掉。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 4 4）粘结蜡）粘结蜡 组合模组时将需要连接处涂上这种蜡后便可相互粘接起来。一般用在小型蜡模上，就不需再用电烙铁来焊接。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术

18、课铜合金铸件铸造技术课程组程组组树机械手组树机械手铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 5 5）修补蜡）修补蜡 在室温下柔软（如面团）具有良好的可塑性，专门用来填补蜡模、浇道表面或蜡模-浇道连接处的缝隙、孔洞，或修饰表面的针孔、流线等缺陷。 而我国传统修补蜡模的做法是焊接、焊补，相对麻烦。铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程铜合金铸件铸造技术课铜合金铸件铸造技术课程组程组 6 6）样）样件蜡件蜡 这种模料不但强韧，还具有优良的切削加工性能，能经受机械加工过程中必须的装卡、夹持和切削，可以用切削加工方法制作单件或少量蜡模。因为无需制作压型，制作成本大幅度下降。 在制作样件的时候不需要做模具，直接用样件蜡加工成蜡模，