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上海雕塑公司、多来米雕塑设计、制作、安装

雕塑,浮雕,不锈钢雕塑,铜雕,玻璃钢雕塑,砂岩,GRC

 
 
 

日志

 
 

雕塑制作工艺汇宗  

2016-05-28 10:34:19|  分类: 个人日记 |  标签: |举报 |字号 订阅

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不锈钢雕塑制作技术详解
        对于金属类的雕塑来讲,铸造和冷作是最常用到的两种方式。最近在与雕塑艺术家合作动作雕塑的过程中,正好在一家进行不锈钢冷作的工厂进行创作,所以顺便了解了一下不锈钢雕塑的加工过程。通常来讲,艺术家先会用其他的材料(比如泥)制作一件雕塑作品,然后会被翻模成用玻璃钢制作的模型:
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        用玻璃钢制作的模型强度会比较好,不用担心像泥塑的模型那样容易碰坏。采用冷作加工的方式时,工人们会将整个雕塑的外表面分割成很多个小块,并且会对每个块进行编号。用于不锈钢冷作加工的原材料是事先做好的不同厚度的不锈钢板,工人们需要在不锈钢板上根据编好号的每一个小区域,画出与之对应的形状。由于不锈钢板是平面的,而雕塑作品的表面是立体的,所以一是每个小块的面积不能太大,另外每个小块也需要留有一定的余地来方便之后的加工。
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          这一工序完成之后,立体的雕塑表面就变成一小块一小块的平面造型了:
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        接下来就是要用最简单最原始的工具,将分割好的每个小块通过人工不断敲打的方式,利用金属的延展性形成与雕塑表面相匹配的立体表面。这个过程是最费体力的,同时也会产生出高强度的噪音,工人师傅们就是在这么嘈杂的工作环境中,制作着一件又一件精美的艺术品。
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        这种反复的敲打需要足够的时间和耐心,只有当每块都可以比较好地与雕塑作品的某个区域吻合起来的时候,这道工序才算完成.所有表面的小块都敲打定形之后,每个小块之间通过焊接的方式连接起来,就形成了最终雕塑的外表面,看起来跟原来的作品基本一致。由于冷作的方式是通过敲打的方式来塑造作品的外表面的,所以比较适合表面不是特别复杂的雕塑作品。
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         焊接完成后的作品表面是比粗糙的,这与我们平时印象中那种足以当镜子用的表面效果相去甚远。焊接完成之后,作品还需要经过最后的打磨处理,才可以将最终的效果呈现在我们面前。虽然说打磨这道工序现在有一些电动工具可以使用,但仍需要大量的时间和人工才能完成。
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铸铜雕塑制作工艺详解

第一步  设计雕塑造型

首先就是对于雕塑的整体的构想而设计出图纸然后再依照此图案的样子铸造出此铸铜雕塑。   

第二步  制作泥稿   

然后就是对设计出来的图案用泥稿做出个大致的模型出来方便我们定型如果有什么不好的地方我们可以在泥塑上改动。
       第三步  模具翻制   模具有两种,一种要是不太复杂的就用石膏翻制;另一种是复杂的就用硅胶翻制。
模具翻制

第四步  蜡型灌制  

把融化好的石蜡灌到已经制作好的石膏模具或硅胶模具里,等石蜡冷却后就成了蜡型了。铸铜雕塑艺术主要表现了造型、质感、纹饰的美,多用于表现神秘有威慑力的宗教题材。铸铜雕塑的制作一般都要经过金属冶炼、锻造、雕刻、镀金、磨光、上红等几个重要的工序。工序比较复杂,工艺也十分考究。铸铜雕塑的铸造方法有两种:即失蜡和模具法。       

失蜡法:

1、用蜡制成模;2、外敷造型材料;3成为整体铸型。

蜡型灌制

第五步  制壳    

制壳和模具翻制一样分为两种:一种是小件或着复杂的我们应该选用精密铸造,所谓精密制作就是用精致石英砂一层一层吧制作好的蜡型包起来、然后再用高温把壳里面的石蜡烧净。另一种就是树脂砂箱制作,砂箱制作一般适用于简单的,平面浮雕、大铜钱、铜佛像的背面等,没有多大工艺的光面。

制壳

第六步  铸造   

高温把铜化成铜水灌注到做好的壳或砂箱里面。

第七步  打磨  

清冒口打磨

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第八步  拼接铸铜雕塑     

把已经打磨好的铜雕拼在一起成为一个完整的整体。这一步做完基本就能看出我们的铸铜雕塑大致样子了。

拼接  

第九步  清理焊口     

把我们拼接好的铜雕焊接的部位都处理成跟我们的泥稿一摸一样。

清理焊口  

第十步  表面作色     

我们的铜雕是反映什么时期的?古代的一般适合青铜色近代的一般适用于古铜色。现代就很多了,铸铜人物雕塑,有贴金的,也有镀金的,还有彩绘的。

表面着色  

第十一步  上油、封蜡   

上油、封蜡可以让我们的铸铜雕塑长久保持最新。

玻璃钢雕塑制作工艺

第一步:设计图稿
首先就是要构思好雕塑的形象设计图稿,以便下一步的制作。

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第二步:泥塑
        制作泥稿,不是简单的堆泥,大型的雕塑做泥塑时,首先要焊接钢架作为泥塑的骨架,然后再往钢架上堆泥,这样泥塑做出来才不会变形。

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第三步:翻模
        翻模的工艺有很多种,常用的是翻石膏模,因为石膏模塑形好,成本低,但是不易保存,一般使用三至五次就坏了,常用于一次性的雕塑制作;其次是翻树脂模具,树脂模具比较精细, 常用于要求比较精细的作品,比如羽毛花纹等等,树脂模具的优点是精细度高,易于保存,但是很容易变形,常用于小型精细雕塑的翻模。一些批量生产的,比如砂岩花钵之类,一般开玻璃 钢模,玻璃钢模精细度高,也易于保持,但是技术含量很高,一般要多年经验的老师傅才能熟练运用。

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第四步:拼模
         经过泥稿翻模做成的玻璃钢不是直接就是一个玻璃钢雕塑整体成品,而是雕塑躯体的分块,需要将这些小块拼接成一个整体。拼接用的工具有手电钻,铁丝,树脂等等。

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第五步:玻璃钢大型打磨
        以上步骤完成后也就是大致的玻璃钢雕塑出品之时,它出品时可能会有大大小小的洞,此时我们需要做的就是调制少许的玻璃钢再沾上凝固剂补在要补的地方即可,最后再将凸起的地方 用锉刀或是砂纸磨平即可。

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第六步:喷漆彩绘
         玻璃钢质地坚硬,性质为中性,适合喷漆或者彩绘。

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第七步:后期制作
        有些玻璃钢雕塑不仅仅是玻璃钢,还会有一些防腐木配件等等。

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第八步:发货、运输、安装
        最后一步是我们为顾客进行发货、运输、安装,我们都会做到细心对待,全程有专业人士进行监护。

翻模与脱模技术

 脱模,是各种玻璃钢产品成型过程中重要的一道工序,对于常用的手糊成型方法来讲,显得尤为重要。 生产玻璃钢制品时,操作者总是希望在制品成型固化以后,能够顺利脱模,但是实际上往往会出现这样或那样的粘模问题。  

掌握好制品的脱模技术,既需要一定的技术知识,手糊工艺相关的技术要领,又需要操作者潜心钻研,积累一定的实际操作经验。 根据脱模的技术要求,脱模工序应取决于模具的合理结构设计,使用有效的脱模材料,以及掌握合适的脱模方法等三个方面的问题。实际上,只要认真操作,玻璃钢制品的脱模问题是不难加以解决的。

    1、关于玻璃钢模具的设计

 由于各种玻璃钢制品的形状各不相同,要设计出一个好的模具,除了满足制品的尺寸精度和使用性能等要求以外,是否容易脱模,也是评价一套玻璃钢模具的质量优劣的重要指标之一。

 一般来讲,对于展开面比较大,并且有一个垂直向锥度的玻璃钢制品,其模具的设计则较为简单。但若遇到玻璃钢制品的垂直面较大,或者垂直壁面无锥度,甚至含有凹入方向的倒锥度,或者玻璃钢制品呈弯曲向形状,在垂直向无法手工脱模等情况时,通常在模具设计时,均采用组合式模具,以便于既可满足制品的尺寸要求,又可满足能顺利脱模的要求。  

 上述这些情况,例如筒壁较深的制品,玻璃钢管子,弯头或者阀门等。这些玻璃钢制品的组合式模具,均需根据不同形状和尺寸的具体要求而进行设计。

    2、关于玻璃钢的脱模材料  

 总的要求是应能满足玻璃钢制品可以整体、快速、清洁地脱模,不但不会对模具或制品造成损坏,对模具起到一定的保护作用,并且能保持模具原有的纹理和外型。  

 目前,国内常用的脱模材料,有聚酯薄膜、聚乙烯醇( PVA )和聚丙烯酰胺的乙醇溶液、脱模蜡等类。脱模剂的种类很多,其中有一些重要的脱模剂,仍属于高聚合物类,因此还可按工艺的不同要求,分为内脱模剂或外脱模剂。  

 近十年来,半永久性脱模剂的使用较为广泛,脱模效果也比较好。但据有关统计资料,粘模问题还经常发生,特别是新模具第一次脱模时,粘结情况更为突出。因此,为了达到顺利脱模的效果,除根据制品的形状和尺寸规格,选用价格适中的脱模剂外,还采用不同的脱模剂联合使用,以达到快速脱模的效果。  

  更值得引起重视的是,模具的表面后处理,以及玻璃钢模具的充分固化问题。根据理论分析,模塑树脂即使固化,但也只有 94%~96% 的交联程度,尚有 4%~6% 的分子活化点,这样就可能造成了较强的粘结力,从而导致脱模的困难。因此必须对模具表面,进行精细的处理,以避免制品固化时可能发生的粘结问题。因此,玻璃钢模具使用前,首先必须充分的固化,特别对已经发生过粘结,难以脱模的部位,除进行必要的修补外,还需进行认真的表面处理。  

    3、关于脱模方法

  经常采用的是手工脱模方法,利用橡胶锤敲击模具,由于产生震动,使玻璃钢制品与模具脱开。这种手工脱模方法,既简便,又不需要增加生产成本。通过实践证明,只要模具设计得当,精心选用并刷涂脱模材料,掌握好铺层工艺技艺,树脂固化完全后,这种手工脱模方法还是十分行之有效的。   但是对于一些大中型玻璃钢制品,例如浴缸、船舶等,还必须采用一些不同的机械脱模方法。目前常用的机械脱模方法,有丝杆顶升法。    这种方法是在模具上预先设置有顶升装置,在脱模时利用顶升装置的顶块,向上产生一定的顶力,使玻璃钢制品与其模具脱离。顶升装置,可以利用千斤顶,也可根据模具和制品的情况,自行设计。在设计顶块时需考虑两个因素:一是安放的顶块,在模具中所处的位置、数目和大小;二是顶块必须与模具平整,以免造成制品表面的缺陷。 据有关报道,有些产品可以通过使用压缩空气产生的膨胀力,从而使制品与模具分离的目的。这种气压法,是在模具中预先设置气门嘴,由气门嘴压入0.2~0.4MPa压力的空气,而后产生空气的胀力,使制品和模具界面脱开。 通常,这种方法适用于制品强度较高,表面质量较好的玻璃钢产品。其他脱模方法,还有加楔法、灌水法、温差法等,都可在常规脱模方法难以脱模时试用。

锻铜雕塑工艺流程

锻铜是一种区别于铸铜的工艺,是在铜板上进行创作,利用铜板加热后质地变软,锤打后又恢复坚硬的特性,重复这一过程,最终制作出锻铜浮雕、锻铜雕塑等圆雕艺术作品或其它生活、工业用品。随着人民生活水平和审美情趣的提升,锻铜这一传统工艺尤其在工艺美术领域受到越来越多设计师和大众的喜爱。

火、锤子和錾子是锻铜的三个重要元素。

小型锻铜工艺作品或大型锻铜作品局部加工可以采取氧气加乙炔产生的高温加热,大型作品就需要生炉火鼓风加热。加热这一环节相对容易。加热后的铜板要用皮锤敲打平整。 适当比例的松香和土等原料放在容器内熔化后,将其倒入四周有3-5厘米高起边沿的工作台上,用于固定加热后的铜板,此法比最初的沙袋法牢固且锤錾手感好。

锤子和錾子的运用则是整个锻铜工艺的关键,这即是"锻铜"又被称为"錾铜"的原因。每个锻铜师傅手中都有上百把形式各样的錾子,在铜板上用这些錾子勾勒出高低起伏的线条叫"走线 ",快速准确的按图纸走线是需要下几年的功夫的,尤其是一些关键部分,比如人物的面部特征等。大型锻铜作品需要多名锻铜工匠的配合和集体创作,一些工艺过程要求工匠的配合要十分 默契,比如有时需要将铜板悬挂起来,锻铜师傅们在铜板的两侧同时作业,使每一个高低错落的线条达到完美。

之后的作品再经过焊接组装、打磨刨光或做旧上色处理,一件锻铜作品就完成了。

石腊铸铜工艺流程
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精密铸造工艺流程

一般流程:

模具设计-----磨具制造----压蜡-----修蜡-----组树-------制壳(沾浆) -----脱蜡----型壳焙烧------化性分析--浇注----清理-----热处理-------机加工-----成品入库。

详细流程:

压蜡(射蜡制蜡模) ---修蜡----蜡检----组树(腊模组树) ---制壳(先沾浆、淋沙、再沾浆、最后模壳风干) ---脱蜡(蒸汽脱蜡) -------模壳焙烧--化性分析--浇注(在模壳内浇注钢水) ----震动脱壳--铸件与浇棒切割分离----磨浇口---初检(毛胚检) ---抛丸清理-----机加工-----抛光---成品检---入库

铸造生产流程大体就是这样总的来说可以分为压蜡、制壳、浇注、后处理、检验

压蜡包括(压蜡、修蜡、组树)

压蜡---利用压蜡机进行制作腊模

修蜡---对腊模进行修正

组树---将腊模进行组树

制壳包括(挂沙、挂浆、风干 )

后处理包括(修正、抛丸、喷砂、酸洗、)

浇注包括(焙烧、化性分析也叫打光谱、浇注、震壳、切浇口、磨浇口)

后处理包括(喷砂、抛丸、修正、酸洗)

检验包括(蜡检、初检、中检、成品检)

熔模铸造

1 概述

熔模铸造又称"失蜡铸造",通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的蜡模熔去而制成型壳,再经过焙烧,然后进行浇注,而获得铸件的一种方法,由于获得的铸件具有较 高的尺寸精度和表面光洁度,故又称"熔模精密铸造"。

可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。

熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可铸出孔的最小直径可达 0.5mm,铸件的最小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过改变零件的结构,设计成为整体零 件而直接由熔模铸造铸出,以节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更为合理。

熔模铸件的重量大多为零点几十牛(即几十克到几公斤),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦,但目前生产大的熔模铸件的重量已达 800牛左右。

熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。

2 熔模的制造

熔模铸造生产的第一个工序就是制造熔模,熔模是用来形成耐火型壳中型腔的模型,所以要获得尺寸精度和表面光洁度高的铸件,首先熔模本身就应该具有高的尺寸精度和表面光洁度。此外熔模 本身的性能还应尽可能使随后的制型壳等工序简单易行。为得到上述高质量要求的熔模,除了应有好的压型(压制熔模的模具)外,还必须选择合适的制模材料(简称模料)和合理的制模工艺。

2.1模料

制模材料的性能不单应保证方便地制得尺寸精确和表面光洁度高,强度好,重量轻的熔模,它还应为型壳的制造和获得良好铸件创造条件。模料一般用蜡料、天然树脂和塑料(合成树脂)配制。 主要用蜡料配制的模料称为蜡基模料,它们的熔点较低,为 60~700C;凡主要用天然树脂配制的模料称为树脂基模料,熔点稍高,约 70~1200C。

2.2 模料的配制及回收

1)模料的配制

配制模料的目的是将组成模料的各种原材料混合成均匀的一体,并使模料的状态符合压制熔模的要求。配制时主要用加热的方法使各种原材料熔化混合成一体,而后在冷却情况下,将模料剧烈搅 拌,使模料成为糊膏状态供压制熔模用。有时也有将模料熔化为液体直接浇注熔模的情况。

2)模料的回收。

使用树脂基模料时,由于对熔模的质量要求高,大多用新材料配制模料压制铸件的熔模。而脱模后回收的模料,在重熔过滤后用来制作浇冒口系统的熔模。

使用蜡基模料时,脱模后所得的模料可以回收,再用来制造新的熔模。可是在循环使用时,模料的性能会变坏,脆性增大,灰分增多,流动性下降,收缩率增加,颜色由白变褐,这些主要与模料 中硬脂酸的变质有关。因此,为了尽可能地恢复旧模料的原有性能,就要从旧模料中除去皂盐,常用的方法有盐酸(硫酸)处理法,活性白土处理法和电解回收法。

2.3 熔模和模组的制造

1)熔模的制造

生产中大多采用压力把糊状模料压入压型的方法制造熔模。压制熔之前,需先在压型表面涂薄层分型剂,以便从压型中取出熔模。压制蜡基模料时,分型剂可为机油、松节油等;压制树脂基模料 时,常用麻油和酒精的混合液或硅油作分型剂。分型剂层越薄越好,使熔模能更好地复制压型的表面,提高熔模的表面光洁度。压制熔模的方法有三种,柱塞加压法、气压法和活塞加压法。

2)熔模的组装

熔模的组装是把形成铸件的熔模和形成浇冒口系统的熔模组合在一起,主要有两种方法:

1.焊接法用薄片状的烙铁,将熔模的连接部位熔化,使熔模焊在一起。此法较普遍。

2.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。

3型壳的制造

熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种,目前普遍采用的是多型壳。

将模组浸涂耐火涂料后,撒上料状耐火材料,再经干燥、硬化,如此反复多次,使耐火涂挂层达到需要的厚度为止,这样便在模组上形成了多层型壳,通常将近其停放一段时间,使其充分硬化,然 后熔失模组,便得到多层型壳。 多层壳有的需要装箱填砂;有的则不需要,经过焙烧后就可直接进行浇注。

在熔失熔模时,型壳会受到体积正在增大的熔融模料的压力;在焙烧和注时,型壳各部分会产生相互牵制而又不均的膨胀的收缩,因此,金属还可能与型壳材料发生高温化学反应。所以对型壳便 有一定的性能要求,如小的膨胀率和收缩率;高的机械强度、抗热震性、而火度和高温下的化学稳定性;型壳还应有一定的透气性,以便浇注时型壳内的气体能顺利外逸。这些都与制造型壳时所 采用的耐火材料、粘结剂以及工艺有关。

3.1 制造型壳用的材料

制造型壳用的材料可分为两种类型,一种是用来直接形成型壳的,如耐火材料、粘结剂等;另一类是为了获得优质的型壳,简化操作、改善工艺用的材料,如熔剂、硬化剂、表面活性剂等。

1)耐火材料

目前熔模铸造中所用的耐火材料主要为石英和刚玉,以及硅酸铝耐火材料,如耐火粘土、铝钒土、焦宝石等。有时也用锆英石、镁砂(MgO)等。

2)粘结剂 在熔模铸造中用得最普遍的粘结剂是硅酸胶体溶液(简称硅酸溶胶),如硅酸乙酯水解液、水玻璃和硅溶胶等。组成它们的物质主要为硅酸(H2SiO3)和溶剂,有时也有稳定剂,如硅溶胶中的 NaOH。 硅酸乙酯水解液是硅酸乙酯经水解后所得的硅酸溶胶模铸造中用得最早、最普遍的粘结剂;水玻璃壳型易变形、开裂,用它浇注的铸件尺寸精度和表面光洁度都较差。但在我国,当生产精度要求 较的碳素钢铸件和熔点较低的有色合金铸件时,水玻璃仍被广泛应用于生产;硅溶胶的稳定性好,可长期存放,制型壳时不需专门的硬化剂,但硅溶胶对熔模的润湿稍差,型壳硬化过程是一个干 燥过程,需时较长。

3.2 制壳工艺

制壳过程中的主要工序和工艺为:

1)模组的除油和脱脂

在采用蜡基模料制熔模时,为了提高涂料润湿模组表面的能力,需将模组表面的油污去除掉。

2)在模组上涂挂涂料和撒砂

涂挂涂料以前,应先把涂料搅拌均匀,尽可能减少涂料桶中耐火材料的沉淀,调整好涂料的粘度或比重,以使涂料能很好地充填和润湿熔模,挂涂料时,把模组浸泡在涂料中,左右上下晃动,使涂料能很 好润湿熔模,均匀覆盖模组表面。涂料涂好后,即可进行撒吵。

3)型壳干燥和硬化

每涂复好一层型壳以后,就要对它进行干燥和硬化,使涂料中的粘结剂由溶胶向冻胶、凝胶转变,把耐火材料连在一起。

4)自型壳中熔失熔模

型壳完全硬化后,需从型壳中熔去模组,因模组常用蜡基模料制成,所以也把此工序称为脱蜡。根据加热方法的不同,有很多,脱蜡方法,用得较多的是热水法和同压蒸汽法。

5)焙烧型壳

如需造型(填砂)浇注,在焙烧之前,先将脱模后的型壳埋箱内的砂粒之中,再装炉焙烧。如型壳高温强度大,不需造型浇注,则可把脱模后的型壳直接送入炉内焙烧。焙烧时逐步增加炉温, 将型壳加热至 8000-10000C,保温一段时间,即可进行浇注。

4 熔模铸件的浇注和清理

4.1熔模铸件的浇注

熔模铸造时常用的浇注方法有:

1)热型重力浇注方法有以下几种。

这是用得最广泛的一种浇注形式,即型壳从焙烧炉中取出后,在高温下进行由浇注。此时金属在型壳中冷却较慢,能在流动性较高的情况下充填铸型,故铸件能很好复制型腔的形状,提高了铸件 的精度。但铸件在热型中的缓慢冷却会使晶粒粗大,这就降低了铸件的机械性能。在浇注碳钢铸件时,冷却较慢的铸件表面还易氧化和脱碳,从而降低了铸件的表面硬度、光洁度和尺寸精度。

2)真空吸气浇注

将型壳如图3所示放在真空浇注箱中,通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体,使液态金属能更好地充填型腔,复制型腔的形状,提高铸件精度,防止气孔、浇不足的缺陷。该法已在国外应用。

3)压力下结晶

将型壳放在压力罐内进行浇注,结束后,立即封闭压力罐,向罐内通入高压空气或惰性气体,使铸件在压力下凝固,以增大铸件的致密度。在国外最大压力已达150atm。

4)定向结晶(定向凝固)

一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等,如果它们的结晶组织是按一定方向排列的柱状晶,它们的工作性能便可提高很多,所以熔模铸造定向结晶技术正迅速地得到发展。

4.2熔模铸件的清理

熔模铸件清理的内容主要为:(1)从铸件上清除型壳;(2)自浇冒系统上取下铸件;(3)去除铸件上所粘附的型壳耐火材料;(4)铸件热处理后的清理,如除氧化皮、尽边和切割浇口残余等 。

5 熔模铸造工艺设计如同一般铸造工艺设计,熔模铸造工艺设计的任务为:

(1)分析铸件结构的工艺性;

(2)选择合理的工艺方案,确定有关的铸造工艺参数,在上述基础上绘制铸件图;

(3)设计浇冒系统,确定模组结构。

在考虑上述三方面的问题时,主要的依据仍是一般铸造过程的基本原则,尤其在确定工艺方案、工艺参数时(如铸造圆角,拨模斜度、加工余量、工艺筋等),除了具体数据由于熔模铸造的工艺 特点稍有不同之外,而设计原则与砂型铸造完全相同。

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