淺析不銹鋼砝碼鑄造流程
不銹鋼精密鑄造又叫做熔模精密鑄造 ，這種鑄造工藝在鑄造過(guò)程中盡量減少或者根本不進(jìn)行切削 ，是一種適用范圍廣 ，鑄件尺寸精度高 ，表面質(zhì)量?jī)?yōu)異的鑄造方法 ，同時(shí)鑄造過(guò)程 中并不處于高溫情況 ，更適于鑄造航空航 天 、國(guó)防等高精尖產(chǎn)業(yè)的元件。早的不銹鋼精密鑄造可 以追溯到上世紀(jì)三四十年代 ，美國(guó)早用不銹鋼精密鑄造法對(duì)其 當(dāng)時(shí)科技的航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪葉片進(jìn)行鑄造 ，成品受到了各方面的好評(píng) ，進(jìn)而使這種方法廣為推廣 。我國(guó)對(duì)不銹鋼精密鑄造的研發(fā)和使用則是在新中國(guó)成立之后 ，后續(xù)隨著我國(guó)國(guó)防工業(yè) 的發(fā)展 ，不銹 鋼精密鑄造在沈 陽(yáng)、貴州 、北京 、西安 、湖南等地都開(kāi)設(shè)了研究所或鑄造廠。但是客觀的看 ，我國(guó)的不銹鋼精密鑄造行業(yè)仍然在發(fā)展階段 ，尚不能滿足我 國(guó)航空航天 、國(guó)防工業(yè)等行業(yè)的發(fā)展要求。
1 不銹鋼砝碼鑄造的重要意義
科技是 一個(gè) 國(guó)家 、一個(gè) 民族立足的根本 ，但是 隨著現(xiàn)代科技 的不斷發(fā)展我們發(fā)現(xiàn) ，任何單獨(dú) 的科技發(fā)展都不能對(duì) 當(dāng)前社會(huì)造成巨大的變革和影響 ，因?yàn)楫a(chǎn)品新科技往往是 以體系形式進(jìn)行體現(xiàn)的 ，例如我 國(guó)發(fā)射的 “嫦娥號(hào)”“天宮號(hào)”等航空航天器材和深海探測(cè)設(shè)備“蛟龍?zhí)?rdquo;等，都是我國(guó)眾多科技的直觀體現(xiàn)。不銹鋼精密鑄造是一項(xiàng)鑄造工業(yè)中的技術(shù) ，但是又不同于傳統(tǒng)的鑄造行業(yè) ，因?yàn)榫荑T造的商 品附加值較高 ，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)(2013 年數(shù)據(jù) )?，歐美 國(guó)家的航 空航天設(shè)備和優(yōu)秀發(fā)動(dòng)機(jī)中精密鑄造原件 的商 品附加值 占總附加值 的近 70 %，但是我國(guó)的比例則不足 35%，這就導(dǎo)致我國(guó)雖然現(xiàn)在已經(jīng)是世界上鑄造量大的國(guó)家 ，但是鑄造價(jià)值仍然處 于中上游水平 ，尚不能達(dá)到頂尖水平。所 以筆者認(rèn)為發(fā)展不銹鋼精密鑄造的根本意義在于兩方面，其一是 國(guó)防和科技的根本需求 ，其二則是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的必 由之路。
2 不銹鋼砝碼精密鑄 造的成 熟技術(shù)分析
2 .1 硅 溶膠 型 殼 工 藝
硅溶膠制殼工藝普遍應(yīng)用于較為的 內(nèi)燃機(jī)零件鑄造行業(yè) ，這種方法使用 的涂料穩(wěn)定性 ，不需化學(xué)硬化過(guò)程 ，耐高溫，具備更好的抗變形能力。但是這項(xiàng)技術(shù)也存在這一定 的缺點(diǎn) ，就是對(duì)蠟?zāi)５臏貪?rùn)性 比較不好 ，可通過(guò)加表面活性劑改善 ，但是會(huì)在一定程度上增加投入。
2 .2 水 玻 璃 型 殼工 藝
這種方法發(fā)明時(shí)間很早 ，我國(guó)也在上世紀(jì)五六十年代就從蘇聯(lián)對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行了引進(jìn) ，該法成本低 ，操作相對(duì)簡(jiǎn)單 ，同時(shí)原材料要求也不高。工藝基本特征利用石蠟一硬脂 酸低溫模料 ，制殼過(guò)程的粘合劑利用水玻璃 ，在不銹鋼精密鑄造· 189 ·中使用較為廣泛。但是這種方法相比于硅溶膠制殼工藝的大問(wèn)題就是所得鑄件表面質(zhì)量一般 ，尺寸精度較低 ，但是由于其成本具有獨(dú)到優(yōu)勢(shì) ，所以我 國(guó)在部分 民用或者低精度的內(nèi)燃機(jī)上仍然沿用這一技術(shù) 。這項(xiàng)技術(shù) 自引進(jìn) 以來(lái) ，我 國(guó)科研人員對(duì)其進(jìn)行了比較大的改進(jìn)，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：
①改善型殼涂料。
主要改進(jìn)是在型殼 的背部涂料中加入 了一定量 的耐火黏土 ，讓型殼的強(qiáng)度有 了較大的提升 ，實(shí)現(xiàn) 了單殼焙燒和燒注 。
?、谟不瘎┑膬?yōu)化。
傳統(tǒng)硬化劑多用氯化銨 ，但是這種材料在鑄造過(guò)程會(huì)釋放大量 氨氣和氮氧化物氣體 ，對(duì)大氣造成污染 ，所以改用氯化鋁溶液，進(jìn)～步改用氯化鋁結(jié) 晶，這種硬化劑效果與氯化銨類似 ，但是近年來(lái) ，氯化鎂硬化劑的使用硬化速度和殘留方面都具備 比較大的優(yōu)勢(shì) ，所 以現(xiàn)在更加傾 向于氯化鎂做硬化劑。
?、蹚?fù)合型殼。
因?yàn)樗Ａ苛系男蜌け砻尜|(zhì)量存在一定的缺陷 ，所以很多原件的鑄造都采用多層模復(fù)合的形式進(jìn)行鑄造，一方面節(jié)約了成本 ，另一方面也提升了鑄件的表面質(zhì)量。
?、苄鹿に嚢l(fā)展。
目前較為成熟的新工藝應(yīng)該 是 自吸鑄工藝 、泡沫塑料模 、熔模 型殼鑄造等工藝 ，這些工藝在某些方面都是具備優(yōu)勢(shì)的，但是未來(lái) 的改進(jìn)仍然讓科技工作者趨之若鶩。
3 不銹鋼砝碼多技術(shù)交叉使用探 索
3.1 與 快 速 成 型技 術(shù) 的 交 叉使 用
科學(xué)技術(shù)的交叉使用多半是進(jìn)行互補(bǔ) ，不銹鋼精密鑄造的蠟?zāi)Ｖ谱鬟^(guò)程 中的設(shè)計(jì)和模具制造較為復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間，但是快速成型技術(shù)能夠很好的彌補(bǔ)這一缺點(diǎn) ，單獨(dú)使用快速成型技術(shù)則是因?yàn)椴牧舷拗茻o(wú)法實(shí)施 ，所以近年來(lái)很多使用高分子技術(shù)獲得鑄件的圓形 ，進(jìn)而制造蠟?zāi)?，投入不銹 鋼精密鑄造使用。例如光固化立體造型技術(shù)(sLA )和選擇性激光燒結(jié)技術(shù) (SLS )，這兩種技術(shù)是 目前與熔模鑄造術(shù)聯(lián)合使用較為成熟的技術(shù) ，SLA 技術(shù)能夠提供較高 的尺寸精度，尤其是零件外表面的精度 ，SLS 在一定程度上原材料要稍微廉價(jià)一些 ，但是精度情況也相較于 sLA 技術(shù)具備一定差距 ，適用于一些有成本要求的鑄造工作。但是在使用過(guò)程中仍然要注意控制好快速成型技術(shù)與不 銹鋼精密鑄造技術(shù)的關(guān)鍵結(jié)合點(diǎn) ，例如成本控制和零件 的鑄造精度 問(wèn)題的綜合考慮 ，選擇合適的平衡點(diǎn)是快速成型技術(shù)與熔模鑄造術(shù)有機(jī)結(jié)合 的關(guān)鍵 問(wèn)題 。
淺析不銹鋼砝碼鑄造流程
