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熔模铸造蜡模表面欠注等缺陷分析
时间：2014-09-03 14:32 文章来源：http://www.lunwenbuluo.com 作者：潘玉洪 点击次数：
摘 要：本文阐述了熔模铸造广泛使用的硬脂酸蜡模存在欠注（也称“浇不足”，或“缺肉”）、冷隔和鼓泡缺陷的特征和产生的主要原因，以及预防纠正措施。
关键词：熔模铸造；蜡模表面缺陷；分析与处理
中图分类号： TG245 文献标志码：A
1 提出问题
熔模铸造的蜡基模料种类繁多、配比多样；但是由于石蜡—硬脂酸蜡料具有取材容易、价格便宜，以及流动性好、配制简单、回用性好、两者的互溶性好等一系列优点而得到广泛的应用。当蜡模存在欠注、冷隔和鼓泡等表面缺陷时，不仅浪费了人工和生产时间，有时会影响到生产进度。因此，应及时有效地解决蜡模上述的缺陷。
2 缺陷概述
2.1 缺陷种类
一般情况下，蜡模表面的缺陷主要有：欠注、冷隔和鼓泡三种。
2.2 外部特征
欠注：蜡模局部欠注处，呈现圆弧状的表面。
冷隔：在蜡模上，蜡料的交汇处出现圆滑的沟槽。
鼓泡：蜡模的表面上有局部、空心、大小不等的圆弧凸起。
3 欠注
3.1 产生原因
3.1.1 注蜡时，压型或蜡料的温度太低，蜡料的流动性差，充填能力低。
压型温度和蜡料温度是制模工艺的主要参数之一。压制蜡模时，由于压型的温度低或蜡料的温度低，降低了蜡料的流动性和充填能力，使蜡料不易快速充填压型的型腔，造成蜡模欠注。3.1.2 注蜡压力小，注射速度太低，或注蜡中断。
注射压力是制模工艺的主要参数之一。压制蜡模时，由于注射的压力小，注射的速度低，或注蜡中断，降低了蜡料的流动性和充填能力，造成蜡模欠注。
3.1.3 注蜡孔的位置不合理，或注蜡孔的截面太小。
注蜡孔位置的设置和注蜡孔截面尺寸是压型设计的重要参数，注蜡孔位置设置不当，使蜡料在压型中的流程过长，不利于蜡料充填压型；注蜡孔的截面太小，注入的蜡料量不够，难以充填满压型的型腔；造成蜡模欠注。
3.1.4 压型的排气不良。
压型的排气不良，阻碍了蜡料充填压型，导致蜡模欠注。
3.2 防止措施
3.2.1 注蜡时，适当的提高压型或蜡料的温度。论文范文注蜡温度一般选用45℃～48℃；压型的温度一般选用20℃～25℃，以提高蜡料的流动性和充填能力。
3.2.2 适当的提高注蜡压力与速度。当选用气动压蜡机注射蜡料时，对于硬脂酸蜡料，由于其粘度低、流动性好，而常用注射压力为0.2MPa～0.6 MPa（根据蜡模的大小、形状等因素而选择）。
3.2.3 改进注蜡孔的位置，缩短蜡料充型的流程，或适当加大注蜡孔的截面。
3.2.4 改进压型设计，以利于排气，必要时，增设排气口。
4 冷隔
4.1 产生原因
4.1.1 蜡料搅拌不充分，蜡料的各种成分混溶不均匀，充型能力差。
生产中配制硬脂酸蜡料时，没有按照先加入硬脂酸，在硬脂酸完全溶化后，再加入石蜡的顺序，或加入的石蜡块度过大，或搅拌的时间太短，使石蜡和硬脂酸的成分混合很不均匀，蜡料充型能力差，从而造成蜡模产生冷隔。
4.1.2 蜡模欠注的四条原因，均适用于冷隔。
4.2 防止措施
4.2.1 生产中配制硬脂酸蜡料时，常采用旋转式叶片搅拌机；一般选用在水浴化蜡缸中搅拌；化蜡的温度控制在不超过90℃为宜，一般选用蜡液温度为65℃～85℃，蜡液重 ∶ 蜡片重=1 ∶ 1～2。
由于硬脂酸的溶解度大于石蜡，所以，在配制蜡料时先加入硬脂酸并且在硬脂酸完全溶化后，再加入石蜡（一般选用卧式蜡片机刨制蜡片，蜡片的厚度≤10mm为宜）。整个溶化过程是在不断搅拌的情况下进行的，使石蜡和硬脂酸溶化均匀。
4.2.2 解决蜡模欠注的四条防止措施均适用于冷隔。
5 鼓泡
5.1 产生原因
5.1.1 搅拌蜡料时，卷入过多的气体，并且静置时间不够。
生产中配制蜡料时，常采用旋转式叶片搅拌机，在液态蜡料中不断地加入固态蜡料，快速搅拌而成。由于搅拌的速度快，不可避免地会卷入大量的气体；蜡料搅拌后静置的时间太短，不能使蜡料中卷入的气体充分溢出，容易在蜡模的表面出现鼓泡。
5.1.2 取模（也称起模）过早，蜡模表面硬度很低；蜡料中被压缩气体膨胀。
过早取模，即蜡模在压型中停留的时间太短，蜡模的表面硬度低，不能抵消蜡料中被压缩气体的膨胀时，就会在蜡模表面出现鼓泡。
5.1.3 起模后，蜡模没有及时冷却，或冷却不充分，或冷却水温度较高，都导致蜡模的表面硬度低；当蜡模的表面硬度低于蜡料中被压缩气体的膨胀时，蜡模的表面就会出现鼓泡。
5.1.4 压型或制模间的温度较高。
压型或制模间的温度高，降低了蜡模的表面硬度；导致了蜡模的表面产生鼓泡。
5.2 防止措施
5.2.1 选择合理蜡料配制工艺参数，是保证蜡模表面质量的关键。蜡料配制工艺参数主要有：加料顺序，搅拌时间，静置时间等；一般选用在蜡料充分溶化混合后，再搅拌10～20分钟；搅拌后的蜡料还应放置在46℃～49℃的保温桶中，静置1～2小时；使蜡料中的气体充分溢出后，再使用。可以根据生产经验适当的调整蜡料配制工艺参数；但是不能现配现用。
5.2.2 确保蜡模在压型中的冷却时间（或称保压时间）。
蜡模在压型中的冷却时间，主要取决于注蜡温度、蜡模结构，以及冷却条件等因素。以蜡模的表面硬度大于蜡料中气体膨胀为限；中小件蜡模一般选用保压时间为1～5分钟，时间太长影响生产效率，可根据生产实践来制定。
5.2.3 从压型中取出的蜡模要立即放在冷水中充分冷却，防止蜡模在制模间表面变软，降低蜡模表面硬度。
5.2.4 控制压型和制模间的温度。
压型的温度控制在20℃～25℃为宜，如果制模间装有空调，温度控制在20℃左右为宜。
6 结论
（1）生产中配制石蜡—硬脂酸蜡料时，应控制水浴化蜡缸的温度不超过90℃，一般选用80℃～85℃；并且先加入硬脂酸，待其全部溶化后，再加入石蜡，整个溶化过程是在不断搅拌的情况下进行的，使石蜡和硬脂酸溶化均匀。
（2）控制蜡料的搅拌时间，以及静置时间，确保蜡料中混入的气体充分溢出。
（3）选择合理的制模工艺参数，主要有注蜡温度为45℃～48℃，压型温度为20℃～25℃，压注压力为0.2MPa～0.6 MPa，保压时间为1～5分钟，以及选用缝纫机油或变压油作为分型剂等，并且严格操作。
（4）控制制模间的温度，一般约为20℃，在可能的情况下应安装空调。
参考文献：
[1] 潘玉洪.熔模铸造缺陷图册[C].全国铸造学会质量控制与测试技术学组第一届年会展览论文.1979.
[2] 姜不居. 实用熔模铸造技术[M].沈阳：辽宁科技出版社，2008：14～68.
[3] 熔模铸造缺陷手册编委会. 熔模铸造缺陷手册[M].北京：国防工业出版社，1983.
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