硅溶膠工藝是在古代蠟?zāi)hT造的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,俗稱熔模鑄造,是一種少切削或無(wú)切削的鑄造工藝,是鑄造行業(yè)中的一項(xiàng)優(yōu)異的工藝技術(shù),其應(yīng)用非常廣泛。
作為文明古國(guó),中國(guó)是使用這一技術(shù)較早的之一,遠(yuǎn)在公元前數(shù),我國(guó)古代勞動(dòng)人民就創(chuàng)造了這種失蠟鑄造技術(shù),用來(lái)鑄造帶有各種花紋和文字的鐘鼎及器皿等制品,如春秋時(shí)的曾侯乙墓尊盤(pán)等。
現(xiàn)代熔模鑄造方法在工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用是在二十世紀(jì)四十年代。當(dāng)時(shí)航空噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,要求制造象葉片、葉輪、噴嘴等形狀復(fù)雜,尺寸以及表面光潔的耐熱合金零件。由于耐熱合金材料難于機(jī)械加工,零件形狀復(fù)雜,以致不能或難于用其它方法制造,因此,需要尋找一種新的的成型工藝,于是借鑒古代流傳下來(lái)的失蠟鑄造,經(jīng)過(guò)對(duì)材料和工藝的改進(jìn),現(xiàn)代熔模鑄造方法在古代工藝的基礎(chǔ)上獲得重要的發(fā)展。所以,航空工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了熔模鑄造的應(yīng)用,而熔模鑄造的不斷改進(jìn)和完善,也為航空工業(yè)進(jìn)一步提創(chuàng)造了有利的條件。
熔模鑄造工藝,簡(jiǎn)單說(shuō)就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)制成可熔性模型(簡(jiǎn)稱熔模或模型),在其上涂覆若干層的耐火涂料,經(jīng)過(guò)干燥和硬化形成一個(gè)整體型殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然后把型殼置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,后將鑄型放入焙燒爐中經(jīng)過(guò)高溫焙燒(如采用型殼時(shí),可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經(jīng)焙燒后,于其中澆注熔融金屬而鑄件。
模鑄造大的優(yōu)點(diǎn)就是由于熔模鑄件有著很高的尺寸精度和表面光潔度,所以可減少機(jī)械加工工作,只是在零件上要求較高的部位留少許加工余量即可,甚至某些鑄件只留打磨、拋光余量,不必機(jī)械加工即可使用。由此可見(jiàn),采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機(jī)床設(shè)備和加工工時(shí),大幅度節(jié)約金屬原材料。
熔模鑄造方法的另一優(yōu)點(diǎn)是,它可以鑄造各種合金的復(fù)雜的鑄件,特別可以鑄造高溫合金鑄件。如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片,其流線型外廓與冷卻用內(nèi)腔,用機(jī)械加工工藝幾乎無(wú)法形成。用熔模鑄造工藝生產(chǎn)不僅可以做到批量生產(chǎn),了鑄件的一致性,而且避免了機(jī)械加工后殘留刀紋的應(yīng)力集中。
例如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件,一般采用組芯造型法,不制作模樣和砂箱,在地坑中組芯;而另外的工廠則采用砂箱造型法,制作模樣。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件(包括設(shè)備、場(chǎng)地、員工素質(zhì)等)、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗(yàn)各不一樣,應(yīng)該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合(或不能)做什么產(chǎn)