精密铸造的RPM技术应用及气孔预防

1、RPM技术在铸造中的应用

铸造是所有铸造方法中较的一种，精度一般优于0.5%，且可重复性好，铸件只需少量的机加工就可以投人使用。由于铸模是一次性使用，使得制造内部结构复杂的零件成为了可能，能生产锻造或机加工不能生产的零件。尽管铸造有着很多的优越性，但其生产过程复杂且冗长。压制蜡模的铝模制作，视其复杂程度和尺寸大小，一般要花几周到几个月时间。铝模后，还要几周时间才能铸件。这几周主要是用于制作型壳。除了耗时外，铸造还很费工，50%-80%的费用都出自于人工。此外，小批量生产中的模具费用分摊致使单价昂贵。

成型和铸造是互补的，这两种方法都适用于复杂形状零件的制造。如果没有自动成型，铸模的生产就是铸造的瓶颈过程；然而没有铸造，自动成型的应用也会存在很大的局限性。成型技术在铸造中的应用，可以分为三种：一是消失成型件(模)过程，用于小批量件生产；二是直接型壳法，用于小量生产；三是决速蜡模模具制造，用于大批量生产。

2、CAE在铸造中的应用

铸造的较大优点是表面光洁，尺寸，而缺点是工艺过程复杂，生产周期长，影响铸件质量的因素多，生产中对材料和工艺要求很严。在生产过程中，模具设计和制造占很长的周期。一个复杂薄壁件模具的设计和制造可能需一年或更长的时间。随着世界工业的进步和人们生活水平的提高，产品的周期越来越短，设计要求响应时间短。特别是结构设计需做些修改时，前期的模具制造费用和制造工期都白白地浪费了。因而模具设计和制造成为新产品的瓶颈。计算机辅助工程的发展，使得传统产业与的融合成为可能。三维CAD可以把设计从画图板中解放出来，简化了设计者的设计过程，减少出错的几率。并且随着成型(RP)技术，特别是激光选区烧结工艺(SLS)的发展，三维模型可以通过RP设备，转变成铸造所需的原型，打破了模具设计的瓶颈。另外在传统铸造中，一个新的铸件，工艺定型需通过多次试验，反复摸索，较后根据多种试验方案的浇铸结果，选择出能够满足设计要求的铸造工艺方案。多次的试铸要花费很多的人力、物力和财力。采用凝固过程数值模拟，可以指导浇注工艺参数优化，预测缺陷数量及位置，地提高铸件成品率。CAE铸造技术就是将计算机辅助工程应用到铸造过程中，并结合其他的铸造技术，以、低成本、短周期来完成复杂产品的和试制。目前，利用CAE精铸技术，已完成多种航天、航空、兵器等关键部件的试制，取得满意的效果。

铸造技术的发展必然要适应社会进步和经济发展的大局，在改进以往的铸造技术的同时也要不断探索新的铸造工艺与技术，让这门古老的艺术在新的时代背景下焕发蓬勃的生命力，服务于我国现代化的建设蓝图。铸造技术之类的新进铸造技术的发展与成熟，必将整个工业产业链向着科技化、产业化、绿色化、人性化和精益化的明天迈进。

铸造气孔的预防

1、对复杂的薄壁铸件，为提高铸造型壳透气性，在可能情况下，在高处可设排气孔。合理设置浇注系统，防止浇注卷气，并有利于型腔中气体排出。

2、适当提高浇注温度，尽量降低浇包嘴至浇口杯距离，降低浇注速度，使金属液能平稳充型，防止卷入气体，使型腔中及液体金属中气体能顺利排出。

3、脱蜡时应将模料排除干净，残余模料应尽量少。

4、型壳焙烧要充分，应有足够高的温度；硅溶胶和硅酸乙酯型壳950～1100摄氏度，水玻璃型壳850～900摄氏度；以铸造型壳焙烧透，发气物质充分排除。焙烧的型壳为白色或淡灰色，不应有黑斑。

适应不锈钢精铸件铸造性能的结构设计原则

1、公道壁厚。在满足铸件小答应壁厚的条件下，尽量可能薄一点，即能熔融金属具有良好的活动性，又能避免产生因收缩量过大而引起的铸造缺陷（如缩孔）。

2、均匀壁厚。是指各部分的壁厚冷却速度均匀。内壁隔墙薄、四周壁应厚。目的：减小应力、变形和开裂；防止热节产生缩孔。

3、过渡连接。结构圆角：避免热节形成；应力分布；避免砂型损坏和产生砂眼。均匀交接：铸件上不同方向的壁或肋交接时，应避免造成金属聚集（热节），而产生缩孔。采用圆角、斜面、圆锥逐步过渡目的：防止应力集中而开裂。

4、大平面倾斜。目的：利用填充和排气排查。

5、减小变形。（同热处理）对称结构、增设加强肋。

6、自由收缩。目的：铸造有利减小因收缩应力而引起的应力开裂和变形。

浇注成型是硅溶胶铸造中一个重要的步骤，那么硅溶胶铸造有哪些常见的浇注方法呢？

1.压力下结晶。将型壳放在压力罐内进行浇注，结束后，立即封闭压力罐，向罐内通入高压空气或惰性气体，使铸件在压力下凝固，以增大铸件的致密度。

2.真空吸气浇注。将型壳放在真空浇注箱中，通过型壳中的微小孔隙吸走型腔中的气体，使液态金属能地充填型腔，复制型腔的形状，提高铸件精度，防止气孔、浇不足的缺陷。这种方法较常见。

3.定向结晶。一些熔模铸件如涡轮机叶片、磁钢等，如果它们的结晶组织是按方向排列的柱状晶，它们的工作性能便可提高很多，所以熔模铸造定向结晶技术正地发展。

4.热型重力浇注。这是用得广泛的一种浇注形式，即型壳从焙烧炉中取出后，在高温下进行由浇注。