[发明专利]用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法

说明书

本发明涉及消失模铸造技术领域，尤其涉及采用制作的特殊壳型，能够铸造高质量，无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷的铸件，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法，包括制模、在白模表面涂覆壳型涂料并干燥处理、熔模制壳、壳型装箱、负压浇注等步骤。本发明提供的用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法具有能够铸造高质量，无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷的铸件，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的优点。

技术领域

本发明涉及铸件成型范畴和消失模铸造技术领域，尤其涉及采用制作的特殊壳型，能够铸造高质量，无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷的铸件，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法。

背景技术

消失模铸造是一种近无余量的液态金属精确成型的技术，被认为“21世纪的新型铸造技术”及“铸造中的绿色工程”。消失模铸造由于铸件尺寸精度高、表面光洁度好、工艺适应范围广、操作简单、能大大改善铸造工人的劳动强度和环境等一系列优点被铸造界接受和认可，被誉为“铸造工业的绿色革命”。与粘土砂、水玻璃砂、树脂砂铸造相比，消失模铸造之所以称为绿色铸造，主要是由于其所用原砂不加粘结剂，可以95%以上反复回用，降低了旧砂排放、各类粘结剂损耗和环境污染，其次这种铸造方法不需砂芯，几乎不需拔模斜度，切削加工余量减少一半左右，减少金属损耗，降低劳动工时，降低修整铸件打磨及噪音、粉尘等污染排放。同时使铸件外观尺寸精度提高，铸件越复杂效果越好。

消失模铸造的现有技术，通常是在泡沫塑料白模上涂覆1~2遍涂料形成1mm左右厚的涂层，然后干燥后涂层包覆白模一起埋(装)入专用砂箱中，填充干砂振实造型，在负压状态下，直接往白模上浇注金属液，白模被高温金属液迅速加热气化、燃烧、騰出型腔被金属液置换，金属液冷却成固态铸件。如公开号为CN105312500A专利申请就公开了一种模具铸造方法。但采用现有的消失模铸造技术进行浇注过程中，聚苯乙烯白模消失和被金属替代过程中，会全部燃烧挥发，除对铸件内在质量带来增碳、气孔、夹渣等特有缺陷外，还产生的大量烟存，会带来严重的废气污染，对自然环境带来不利影响。近年来，国外发达国家均在改进消失模铸造工艺，增加废气污染治理措施，在国内的上海、山东等地也因为环境污染的问题，限制消失模的发展。

在精密铸造技术领域中，有中国传统的“失蜡法”，中间增加了壳型的制作的工艺，可以在浇注前使内部蜡模溶出，避免浇注时的内部残留，因为蜡质脆弱易断、比重较大且易蠕变变形，是用环境温度低（一般25℃以下）不易做成大型件或超大型件，这种方法制作壳型时，是采用“一层涂料一层撒砂”的形式逐层贴合制壳，对于非常精密的铸件或是具有细小镂空的蜡模，在镂空等较小空间内不易完成流涂和撒砂的操作，这就导致壳型不均匀，镂空处出现易破损的现象，影响铸件质量；壳型中的砂层易透过涂料层穿透到整个壳型涂层的内表面，导致铸件的外表面不够平整，后期需要修整，耗费人力和时间；另外壳型制作时会将涂料层（包括粘合剂、耐火材料等）和砂层混合，焙烧、浇注后的壳型，其材质（包括用到的砂）会固化成瓷质硬块，不易再次使用，造成大量辅料的浪费，也会导致环境污染；国外（英国、俄罗斯、日本等国）的企业为了扩大蜡模精密铸造尺寸范围，使用泡沫塑料了代替石蜡，仍是采用精密铸造中“一层涂料一层撒砂”的方法，然后烧结成壳型，负压下浇注，这种改进仍然不能克服制备铸件中精细部位或细小镂空处壳型不均匀、已破损，砂层穿透涂层、铸件表面不平整，以及浇注后的壳型不易再次使用、造成浪费的问题。

发明内容

本发明为解决现有的消失模铸造过程中所存在的铸件内在质量存在缺陷，不易制得高品质产品，存在环境污染（包括废气和废渣），大件和精细铸造不能兼顾的问题，而提供能够铸造高质量，无增碳、气孔、夹渣、皱皮等缺陷的铸件，能满足高档、复杂结构、精密铸件要求的，绿色、环保、无污染的用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法。

本发明采用的技术方案是：

用于铸造高端大型精密铸件的铸造方法，包括如下步骤：