[发明专利]失蜡铸造用的金属流道模型

说明书

本发明涉及一种方法和器件，特别涉及改进失蜡铸造的方法和器件。

旧的失蜡铸造工艺，采用金属原型模，用以反复制作多个石蜡模型，这些石蜡模型就是需要铸造的物体。石蜡模型通过石蜡进口与石蜡流道相互连接，排列成串状。在串状的石蜡模型上，涂敷一层或几层耐火材料，或将模型浸入料浆中，使之包覆在石蜡模型之外。然后涂敷模料经凝固或硬化，形成蜡模及流道的外壳。再将蜡模及流道熔除，形成完全内空的薄壳模型。薄壳模型中灌注熔融的金属，便可铸成需要的物体。

在工艺改进方面曾有不少建议以减少流道用的石蜡。很易理解在铸造过程中，流道需用相当数量的石蜡，且在清除石蜡流道及石蜡进口的石蜡时，不仅消耗大量热能，还需耗费6～10分钟或更多的熔融时间。因而缩短时间和减少能耗是十分需要的。

再者，石蜡流道和石蜡进口是失蜡铸造的“薄弱环节”，当加热清除石蜡时，由于石蜡流道膨胀，会使模型产生断裂，当然这是必须避免的。

最进，正是由于石蜡流道所存有的弱点，碰到这样的问题，即在某些情况下，限止了自动化方式的生产。由于石蜡流道的强度不足，使耐火材料中串状模型的回转速度受到限制。

我们知道，美国专利3，177，537的失蜡铸造工艺，不用石蜡流道而改用金属流道模型。在金属流道模型的表面上涂上一层薄的石蜡，使其能与石蜡模型相连接。采用金属流道模型减少了石蜡的用量，而流道模型也能很快再被使用，消耗的时间和能量都相应减少。按照上述美国专利的说明，在流道中灌入导热材料（例如油），即可先从串状模型中，取出涂有薄蜡层的金属流道模型。导热油使薄蜡涂层熔化后，金属流道模型就能很容易地从串状模型中滑出。然后，当串状模型按正常方式清除其余的进口及模型的石蜡时，金属流道模型即能同时用来制作新的模型。

但使用热油或其它导热介质也是十分麻烦而费时的，而且油尚需单独加热，灌入流道中后，还要再从流道中倾倒出来。

本发明的目的是提供一种新的加热金属流道模型的方法，比已知的方法既简单而又快捷。

本发明的另一目的，是为完成上述方法提供一套器件。

本发明选用管状金属流道模型，用感应圈加热，感应圈靠近金属流道模型安放，当感应圈工作时，金属流道模型被迅速加热，石蜡层熔化，金属流道模型便能很快、很方便、很干净地从串状模型中取出而再供使用。

本发明提供专门用于失蜡铸造的方法，包括以下步骤：用待铸物体的石蜡模型，通过石蜡进口与金属流道模型的石蜡涂层相连接，组成串状相连的模型;串状模型涂刷制模材料，作成模型外壳;用感应圈加热带有外壳的串状模型中的金属流道模型，使金属流道模型从模型中取出。

本发明还专门设计了用于失蜡铸造的一套器件，器件包括支承带壳串状模型的支承装置，串状模型是由石蜡模型、石蜡进口和涂石蜡层的金属流道模型相互连接而组成，串状模型涂有制模材料的涂层。器件还包括靠近金属流道模型放置的感应加热圈和感应加热的操作装置，使串状模型中金属流道模型表面的石蜡层熔融。本发明的最佳实施例中，金属流道模型选用铝或铝合金制作。因为铝或铝合金具有符合本发明所要求的特性。

感应加热装置可以采用通常的感应圈，最好使用高频，即频率为60-10000赫兹的范围。感应圈要尽可能靠近管状金属流道模型，以增大耦合效率。管状金属流道模型要做得很薄，便于快速升温。根据经验使用上述方法，从模型中取出金属流道模型不会超过十秒钟。

本发明选用的器件，金属流道模型的典型厚度为1～3.8毫米（千分之40～150英寸）。如上所述，金属流道模型的厚度愈薄愈好，但由于机械应力和外部加热产生变形的结果，成为减薄厚度的限制因素。蜡层也要求很薄，其范围为0.13～1.27毫米（0.005～0.05英寸）。

本发明参照附图，详细说明如下：

图1为串状模型的剖视图。

图2为串状模型涂上制壳材料之后的剖视图。

图3为在带壳体的串状模型中放置感应加热圈的剖视图。

图4为从串状模型中取出金属流道模型的剖视图。

本发明的失蜡铸造方法，是由多个石蜡模型1与管状金属流道模型5表面很薄的石蜡涂层3相连接。石蜡模型1通过石蜡进口7与金属流道模型的石蜡层3相连接。石蜡模型1就是需要铸造的物体。管状金属流道模型5选用薄壁圆柱管，一端为开口端15，另一端封闭为浇铸口端13，在浇铸口端有两个通孔19。流道模型5可用铜、铝合金或其它适用于本工艺的材料制作。石蜡模型1、流道模型5、进口7组成串状连接的模型如图1所示。