马首铜像
失落蜡铸造
熔模铸造[失落蜡铸造] investment casting,lost-wax casting
用易熔材料如蜡料制成样子容貌,在样子容貌上包覆多少层耐火涂料,制成型壳,熔出样子容貌后经高温焙烧即可浇注的铸造方法。
一、失落蜡铸造工艺失落蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇注金属液及后处理等工序。
中国古代失落蜡法铸造工艺是:先用易熔化的材料——黄蜡(蜂蜡)、松喷鼻香、油脂(牛油、植物油等)按一定配比稠浊,制成蜡模。根据地区、时令和工艺哀求,模料配比不尽同等。蜂蜡的比例可从20%~30%到50%~70%。
制作蜡模有贴蜡法和拨蜡法,贴蜡法——将与铸件壁相同厚度的蜡料贴于预制成的泥质内范上,再用雕刻好下凹纹饰的模板在蜡料上压印,即可得到有突出浮雕纹饰的蜡片;拨蜡法——将蜡料通过压、捏、拉、拨、塑、雕等手腕,形成精妙、细致、扭曲、以至透雕的纹饰和附件,粘焊于蜡模上。
蜡模成型后,在蜡模表面用细泥浆多次浇淋或涂刷,使紧贴蜡模形成一泥壳,再涂上耐火材料(以粘土为主,混以植物纤维等),使之硬化成外范。内外范自然干燥后,用火烘烤铸型,使蜡油熔化流出,形成型腔再往型腔内浇注金属熔液冷却,撤除内外范再进行修整、打磨和各种表面处理,如着色、鎏金、鎏银、错金银等。
失落蜡法铸出的铜器既无范痕,又无垫片的痕迹,铸造镂空的器物更佳。中国传统的熔模铸造技能对天下的冶金发展有很大的影响。当代工业的熔模精密铸造,便是从传统的失落蜡法发展而来的。
二、我国失落蜡铸造的起源公元前五、六世纪,我国已经运用失落蜡法铸造铜器。西汉开始用于铸造风雅的印章,逐步发展铸造佛像、钟、鼎、天文仪器等。河南淅川下寺2号楚墓出土的春秋时期的铜禁便是失落蜡法铸件。此铜禁四边及侧面均饰透雕云纹,四周有十二个立雕伏兽,体下共有十个立雕状的兽足。透雕纹饰繁复多变,形状华美而持重,反响出春秋中期我国的失落蜡法已经比较成熟。战国、秦汉往后,失落蜡法更为盛行,尤其是隋唐至明、清期间,铸造青铜器采取的多是失落腊法。据《唐会要》记载,唐初铸造开元通宝时已经利用蜡模。明宋应星《天工开物》所载,便是重达万斤的大钟也用失落蜡铸造。蜡料有牛油和黄蜡调制,其比例是10:8。
淅川楚墓出土云纹铜禁
三、当代熔模铸造千年以来,失落蜡法传承至今。在20世纪40年代中期,一位美国的工程师奥斯汀无意间在中国创造了这一技艺,可办理当时采取精锻工艺制造的,航空发动机涡轮叶片随意马虎断裂的问题。在其返国后,改进了这一技艺并申请了干系专利,改称为熔模铸造。1955年奥斯汀实验室提出创始失落蜡法的呈请,日本学者鹿取一男根据中国和日本历史上利用失落蜡法的事实表示异议,末了取得了胜诉。
当代的熔模铸造在事理上和古代的失落蜡铸造没有实质差异。只是采取了更为精密的成型工艺,比如模具,采取用了性能更好的材料,比如硅溶胶制壳、低温/中温蜡等,采取了更多设备以担保效率和质量,比如射蜡机、中频炉等等。
当今,熔模精密铸造技能在航空、航天工业上得到广泛运用,铸造合金也不止限于铜和铁。合金种类包括铝合金、镁合金、钛合金与高温合金等等。各合金精密铸造技能的新型特种铸造方法、特种型芯技能、打算机工艺赞助与数值仿真以及特种成形设备与工艺等关键技能也得到明晰长足的进步。
四、我国现行熔模铸造干系的国家标准1. GB/T 12214-2019 熔模铸造用硅砂、粉
2. GB/T 12215-2019 熔模铸造用铝矾土砂、粉
3. GB/T 31204-2014 熔模铸造碳钢件(代替 JB/T 5100-1991 熔模铸造碳钢件 技能条件)
4. GB/T 32252-2015 熔模精铸工艺 通用技能导则
5. GB/T 32251-2015 熔模精铸工艺 污染物的掌握
6. GB/T 14235.1-2018 熔模铸造低温模料 第 1 部分:物理性能试验方法
7. GB/T 14235.2-2018 熔模铸造低温模料 第 2 部分:利用性能试验方法
8. JB/T 2980.1-1999 熔模铸造型壳高温热变形试验方法
9. JB/T 13412-2018 熔模铸造型壳抗弯强度试验方法(代替 JB/T 2980.2-1999)
10. JB/T 4007-2018 熔模铸造涂料试验方法
11. JB/T 4153-1999 型壳高温透气性试验方法
12. JB/T 11733-2013 熔模铸造用煅烧高岭土砂粉
13. JB/T 11734-2013 石膏型熔模铸造用铸型粉
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