熔模铸造蜡模表面缺陷分析

潘玉洪

熔模铸造生产中的制模是重要的工序，是获得优质铸件的首要条件；然而，由于忽视该工序，使不合格的蜡模流入制壳工序， 甚至浇注工序；从而造成了无法修复的废品。即使不流入下道工序，也浪费了人工和生产时间；因此，解决蜡模表面缺陷是熔模铸造工作者的主要工作之一。

1 表面缺陷

1.1 缺陷种类

一般情况下，蜡模的表面缺陷主要有：表面粗糙、流纹和飞翅三种（见图1）。

1.2 外部特征

流 纹：蜡模的局部表面有不规则的流纹。

表面粗糙：蜡模的表面粗糙，不光洁。

飞 翅： 蜡模的分型面上有多余的蜡料薄片。

2 流纹

2.1 产生原因

（1）型腔中分型剂的用量过多，或涂抹不均匀造成局部堆积

生产中为了不使蜡模粘附在压型型腔的表面，以及便于起模，压制蜡模前常在压型型腔的表面刷涂一层脱模剂或称分型剂。

图1

在生产具体操作中， 如果分型剂的用量过多，或涂抹不均匀造成局部堆积，均会造成蜡模产生流纹。

（2）分型剂选用不当，或过期变质

对于石蜡硬脂酸蜡模， 一般选用100%的变压器油，或100%松节油。 两者相比，变压器油更容易采购，生产中采用变压器油；当分型剂选用不当或分型剂变质，易使蜡模产生流纹。

（3）注射压力小，注射速度低

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，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；因而造成蜡模产生流纹。

（4）压型的温度低

压型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，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，因而造成蜡模产生流纹。

2.2 防止措施

（1）压制蜡模前，先清理干净型腔表面的残留物和赃物后，再用毛刷或纱布在型腔的表面和分型面刷涂适量的、薄薄的、均匀的一层分型剂，防止型腔表面或分型面局部产生分型剂堆积。

（2）选用适用于石蜡硬脂酸蜡料的分型剂

一般选用100%的变压器油； 进厂按照相关的标准进行检验，并确保其质量；不合格的变压器油不能进厂。 加强库存变压器油的管理，发现变质的分型剂不能用于生产。

（3）严格控制注射压力

为了压制表面质量好、 尺寸精度高的蜡模，必须严格控制注射压力。 注射压力与模料性能、注蜡温度以及蜡模结构等因素有关。当选用气动压蜡机注射蜡模时，对于石蜡硬脂酸蜡料，由于其粘度低、流动性好，注射压力宜为0.2 MPa～0.6 MPa。

（4）压型的温度直接影响到蜡模的表面质量

在选用注射压力为0.2 MPa～0.6 MPa 时，选择压型的温度是否合适， 直接影响到蜡模的质量；对于石蜡硬脂酸蜡料，压型温度18 ℃～25 ℃为宜。

3 表面粗糙

3.1 产生原因

（1）蜡料搅拌不充分，蜡料的各种成分混溶不均匀；或注射蜡料温度不均匀。

生产中， 配制石蜡硬脂酸糊状蜡膏分为四步：化蜡、刨制蜡片、搅拌蜡膏、回性。当加入的蜡片过大，或搅拌的时间过短，使石蜡和硬脂酸的成分混合很不均匀，造成蜡模表面粗糙。

生产中， 当选用注射压力为 0.2 MPa～0.6 MPa 时，注射蜡温，尤其是蜡温不均匀时，直接影响到蜡模的表面粗糙度。

（2）压制蜡模前，压型的型腔没有清理干净，有残留的冷却水或脏物；造成压制的蜡模表面粗糙。

（3）蜡料温度低或压型温度低。压制蜡模时，由于蜡料的温度低，或压型的温度低，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；因而造成蜡模表面粗糙。

（4）注蜡压力小，或中断；或注蜡枪嘴小，或注蜡孔小。

压制蜡模时，由于注射压力小，注射的速度低，或注射中断；或注蜡枪嘴小，或注蜡孔小等原因，都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；因而造成蜡模产生表面粗糙。

（5）压型型腔表面粗糙。压型型腔设计时，表面的粗糙度， 不能满足制模表面粗糙度的要求；或制造压型型腔时，没有达到图纸对粗糙度的要求，造成蜡模表面粗糙。

3.2 防止措施

（1）配制石蜡硬脂酸蜡膏时，一般在水浴化蜡缸中化蜡，化蜡的温度控制在90℃为宜。 一般选用卧式蜡片机刨制蜡片，蜡片的厚度≤10mm。在搅蜡机中搅拌成蜡膏， 一般选用蜡液温度为65℃～85℃，保温缸的水温 48℃～52℃，蜡片重与蜡液重之比在1～2 之间，在恒温箱中进行回性处理，温度 48℃～52℃，保温时间≥0.5 小时。

当选用注射压力为0.2MPa～0.6 Mpa 时，注射蜡温控制在48 ℃～52 ℃，蜡温必须均匀。

控制各种成分的加入顺序和融化温度，并充分搅拌。

（2）压制蜡模前，清理干净压型的型腔，擦掉型腔中的脏物，擦净型腔中的冷却水。

（3）制模时，严格控制蜡料温度在48℃～52℃，压型温度为18 ℃～25 ℃；从而保证蜡料良好充填性，提高蜡模表面质量。

（4）注射压力应保持在 0.2 MPa～0.6 MPa；同时要持续注射蜡料，不能中断；必要时，加大注蜡枪嘴的直径，或注蜡孔的直径；使蜡料充分、顺利地充满型腔。

（5） 修改压型型腔设计，或修整型腔，改善其表面的粗糙度；满足蜡模表面质量要求。

4 飞翅

4.1 产生原因

（1）制模时，注射的蜡料温度过高，压力过大。

注射蜡料的温度过高，提高了蜡料的流动性和充填能力；如果压力过大，进一步促使蜡料渗透压型的分型面，形成了飞翅。

（2）制模时，压型的分型面上有脏物，或没有锁紧压型； 很容易使蜡料渗入压型的分型面，在蜡模上产生毛翅。

（3）压型设计不当；或制造质量较差，分型面不平、表面粗糙度达不到要求，有间隙；不能满足蜡模表面质量要求；易使蜡模表面产生毛翅。

（4）压型的使用时间过长，分型面局部磨损，留有间隙；制模时，易在蜡模表面产生毛翅。

（5）选材不当，刚性差；或压型的锁紧定位不当，造成压型留有间隙，制模时，易在蜡模表面产生毛翅。

4.2 防止措施

（1）制模时，应严格控制蜡料温度在48℃～52℃，注射压力为 0.2MPa～0.6 MPa。

（2）制模合型前，仔细检查分型面，并清理干净；同时要锁紧压型。

（3）降低压型分型面粗糙度，同时提高压型分型面的制造质量，保证分型面的平面度和粗糙度，使其满足图纸要求。

（4）制定合理的压型使用寿命，加强使用前检验，发现问题及时修复；确保压型处于合格状态。

（5）改进压型设计并合理选材，增加压型的刚性；必要时调整锁紧定位，确保压型质量。

5 结论

（1）提高压型设计质量，并提高压型的制造质量；从源头上解决压型的质量问题，使其满足蜡模表面的质量要求。

（2）充分做好制模前的各项准备工作，如检查压型是否符合工艺要求，清理压型的型腔和分型面，使其清洁，不残留脏物和水分等。

（3）制模时，严格执行工艺和操作规程，确保各项工艺参数在工艺规定的范围内。

（4）严格检验，做到不合格的蜡模不能进入蜡模库。

[1]潘玉洪.熔模铸造缺陷图册[G].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[K].北京：国防工业出版社，1983.