熔模铸造和砂型铸造的区别

尽管两者都经过了多年的改进,但用于制造金属零件的两种方法之间存在显着差异。

砂型铸造基础

在砂型铸造中,熔融金属通常包括铁、钢、青铜、黄铜、铝、镁和其他非铁合金,被倒入由沙子制成的两片式模具中。模具是通过将沙子(通常与粘土混合作为粘合剂,并用水湿润)压实在最终产品的模型或图案周围制成的。模具分开后,取出模型。然后将模具的两半重新组合,用熔融金属填充空隙。金属冷却足够后,打开模具,清除沙子,并取出零件。

熔模铸造和砂型铸造的区别

可以同时铸造几个相同的零件,或者不同的零件可以共享一个模具。模具在铸造过程中被破坏,但新的模具很容易制作。沙子通常可以回收并多次重复使用。

熔模铸造基础

熔模铸造,也称为失蜡铸造,使用熔融金属,通常是不锈钢合金、黄铜、铝和碳钢来制作零件。过程的第一步是制作最终产品的蜡模。这可以通过以下三种方式之一完成:

  1. 在最终产品的实体3D模型周围形成明胶模具。
  2. 创建最终产品的金属模具,然后用热蜡填充。
  3. 用蜡雕刻和机械制作产品的复制品。
熔模铸造和砂型铸造的区别

为了同时铸造多个零件,可以将几个蜡模组装成一个带有蜡流道和浇口的树状结构,仔细地将它们连接起来。然后,将这棵树反复浸入陶瓷浆料中,当它干燥时会变硬。在获得几层硬化的陶瓷后,树和它的模型被加热以去除蜡。流道和浇口中的蜡也从树中流出,形成管道和管道,供熔融金属流动并完全填充模具。

熔融金属倒入现在空的模具中并让其凝固。陶瓷模具,即投资,被破坏以取出零件。

差异

由于所需的复杂性和准备工作,熔模铸造通常比砂型铸造更昂贵。但砂型铸造并不总能制造出熔模铸造可能制造的小型复杂零件。尽管熔模铸造可以制造重量只有几盎司的零件,例如牙科支架,或者重达1000磅以上的复杂飞机引擎零件,但它们在制造砂型铸造零件的大小和重量方面是有限的。

作为比较,熔模铸造的零件重量可以是几盎司,也可以是20磅左右。较小的组件可以在每棵树上铸造数百个,而较重的铸造通常使用单独的树。

熔模铸造的重量限制取决于铸造厂的模具处理设备。大多数美国设施铸造的零件重量高达20磅。然而,许多国内设施正在增加他们铸造较大零件的能力,20至120磅范围内的组件正在变得普遍。

熔模铸造和砂型铸造的区别

另一个主要差异是最终产品的表面光洁度。砂型铸造中,模具必须分开以释放最终产品。因此,成品零件有由模具的分型线留下的接缝。而且,相对粗糙的沙子会在铸造零件上留下同样粗糙的表面。在许多情况下,接缝和粗糙度会在二次加工过程中被平滑,但这需要额外的时间和劳动力。

另一方面,熔模铸造使用硬质陶瓷模具。成品零件展现出光滑的表面和低公差,并且可以有薄壁。在去除浇口和流道后,铸造零件通常不需要任何二次加工。

熔模铸造使用液体浆料来形成模具,因此铸造零件可以有几乎任何形状,为工程师在设计中增加复杂特性和复杂形状提供了极大的自由度。砂型铸造的零件通常必须有锥度(带有拔模角)或形状,以便它们容易且摩擦小地从压实的沙子中取出。在沙子中铸造具有内部空腔或腔室的零件也是一个挑战。需要适当形状的芯块并插入模具中以形成零件的内部。可能需要几个芯块,形成和固定它们在每个模具中可能是耗时的。

砂型铸造的一个优势是相对容易改变模具(通过修改图案或通常由木材制成的芯盒),以适应设计变化。在熔模铸造中,技术人员可能需要修改或更换实体金属图案,或者制作新的模具以制作蜡版本,这可能是一个更复杂的过程。