永久模鑄造法 | 重力鑄造模具
永久模鑄造是利用可重複使用的模具(即所謂的「永久模」,一般以金屬製成)的金屬鑄造製程。利用重力填充模具是最常見的方法,稱為重力鑄造,不過也有使用氣壓或真空的製程。重力鑄造還有一種變化形式,稱為瀝鑄法,用以產生中空鑄件。常用的鑄件金屬包含鋁、鎂及銅合金。其他材料如錫、鋅及鉛合金,還有鋼、鐵也會使用石墨模具進行鑄造。典型的零件包括齒輪、栓槽、輪圈、齒輪箱、管配件、燃油噴射系統外殼、車輛引擎活塞。永久模鑄造有4種主流製程:重力鑄造、瀝鑄、低壓鑄造、真空鑄造。重力鑄造[編輯]先將模具預熱到150-200℃,如...
永久模鑄造是利用可重複使用的模具(即所謂的「永久模」,一般以金屬製成)的金屬鑄造製程。利用重力填充模具是最常見的方法,稱為重力鑄造,不過也有使用氣壓或真空的製程。重力鑄造還有一種變化形式,稱為瀝鑄法,用以產生中空鑄件。常用的鑄件金屬包含鋁、鎂及銅合金。其他材料如錫、鋅及鉛合金,還有鋼、鐵也會使用石墨模具進行鑄造。
典型的零件包括齒輪、栓槽、輪圈、齒輪箱、管配件、燃油噴射系統外殼、車輛引擎活塞。
永久模鑄造有4種主流製程:重力鑄造、瀝鑄、低壓鑄造、真空鑄造。
重力鑄造[編輯]先將模具預熱到150-200℃,如此可以讓流體流動較為順暢,減少毛胚的缺陷。接著,在模穴塗布隔熱材料或脫模劑,避免毛胚黏在模具上,藉以延長模具壽命。然後安裝砂心或金屬模仁,並且將模具緊閉。接著將熔融金屬液倒進模具裡。固化後,開啟模具並移除毛胚,以降低發生熱裂的機會。然後製程會整個重頭再來一次,只是不需再預熱,因為前一個毛胚留下的熱還足夠,而隔熱材料應該還夠用幾個毛胚。本製程常用在大量生產的工件,一般會用自動化設備來塗抹模具、傾注金屬、移除毛胚。
為了使發生裂痕和空孔的機率降到最低,盡可能在較低的溫度傾注金屬。傾注溫度範圍端視毛胚材料而定;例如鋅合金會在大約370℃的溫度傾注,而灰口鑄鐵則加熱到約1,370℃再進行傾注。
模具[編輯]鑄造用模具通常分成兩半,一般以灰口鑄鐵製作,因為它的金屬疲勞特性極佳,但是也有使用鋼、青銅、石墨的例子。之所以選用這些材料,是因為它們的抗蝕能力和金屬疲勞特性。它們通常不會很複雜,因為這些模具不會塌陷以補償縮水;而且需要在毛胚一固化後就打開模具,以免發生熱裂。需要使用模仁的時候,通常是用砂或金屬製作模仁。
如上所述,在第一次鑄造循環前先預熱模具,然後連續進行鑄造製程,在各個鑄造循環間盡可能維持溫度恆定。這樣可以減少金屬疲勞、促進金屬流動、且有助於控制鑄件金屬的冷卻速率。
排氣通常可藉由兩半模具之間的微小縫隙進行,如果不夠的話,還可以設置非常小的排氣孔,讓空氣可以通過,但是熔融金屬不行。用冒口補償縮水是必須的,然而冒口的設計常常使材料利用率低於60%。
如果使用脫模劑還不足以讓毛胚容易移出模具,常常會用頂出銷一類的元件。這些銷會設置在...