熔模铸造(卷名：机械工程)
investment casting
在可熔模样上包覆耐火材料制成型壳，加热熔出模样后型壳经高温焙烧成铸型，并以此来生产铸件的铸造方法。中国早在商代就已掌握了熔模铸造的工艺原理和技术。1978年湖北随县发掘出土的战国早期曾侯乙尊盘就是用熔模法铸造的。现代熔模铸造工艺与古代相比已有很大不同。
工艺过程 首先将熔融的模料制成模样，模样可以是整体的，也可以是分块制作焊合到一起的。再将制成的可熔模样焊到共用的浇口棒上（图1）。然后在其表面用粘结剂涂覆若干层耐火材料，形成 5～15毫米厚的壳层，经干燥、硬化后将可熔模样由型壳中加热熔出，便得到内腔和铸件形状相同的型壳。这样的型壳再经800～1000℃的高温焙烧，使型壳具有较高的强度并烧除型壳内可能残留的模样。焙烧后的型壳即可作为铸型浇入液态金属，待凝固冷却后，除掉型壳即得到相应的铸件。
模壳材料 制模用的可熔模料一般为各种配比的蜡基材料。蜡料的熔点低，流动性好，可以制成与铸件形状完全一致的模样，因此也称这种铸造方法为失蜡铸造。也有用树脂基模料的，以松香为主要成分，用来生产精度要求高的铸件。制壳用的粘结剂通常为硅酸乙酯水解液或水玻璃和硅溶胶。硅酸乙酯水解液应用最早，也最普遍。而耐火材料则用热膨胀性能稳定、耐火度较高、粒度小的材料，主要为石英和刚玉，以及由SiO2和Al2O3不同含量所组成的硅酸铝等。
特点和用途 用熔模铸造法制造的铸钢件，设有分型面，尺寸精度可达5～7级，表面粗糙度可达Ra 10～1.25微米。铸件尺寸精确，表面光洁，所以只需要在零件要求较高的部位留少许机械加工余量，可以大幅度地节约金属材料。熔模铸造可以生产结构非常复杂的零件，例如涡轮发动机的耐热合金叶片。这种零件不仅形状复杂，尺寸精确度和表面粗糙度要求高而且难于加工，只有采用熔模铸造才能获得合格的叶片。用熔模铸造法可将原来由几个零件铆接、栓接及焊接组合而成的部件，通过改变零件的结构，成为整体零件直接铸出，既节省机械加工工时又节省金属材料的消耗，零件结构也更合理。熔模铸造也是生产铝合金、镁合金复杂薄壁壳体零件的适宜方法。图2为熔模铸造铸得的铝合金薄壁壳体零件，壁厚仅1～1.5毫米。熔模铸造的生产成本较高，所以熔模铸件的重量大多为几十克到几公斤，并限于技术条件要求很高的铸件。
参考书目
宫克强主编：《特种铸造》，机械工业出版社，北京，1982。