第三章 精密鑄造（Precision Casting）
3-1 前言
精密鑄造法是指使用非金屬鑄模，製品尺寸精度高於普通砂模鑄件之鑄造法的總稱，包括脫蠟法(Lost Wax Casting或Investment Casting)，石膏模法(Plaster Mold Casting)和陶瓷模(Ceramic Mold Casting)法三大類。
3-2 脫蠟法精密鑄造
3-2-2 製程
脫蠟鑄造法有兩大類：實心模(Solid Mold)法和陶殼模(Ceramic Shell Mold)法，後者為前者的改良法。
實心模法係在考慮蠟型的冷凝收縮量，鑄模的加熱膨脹量和熔融金屬的冷凝收縮量之後，製作與最終鑄件尺寸近似的模具。
將融化的蠟質押灌注入此以金屬或矽膠做成之模具內，取出蠟型後，浸入微粉耐火材料與粘結劑混泡而成之漿液。
滴淨之後，撒佈粗粒耐火材料，使之乾燥。
放入鑄框，將混練有粘結劑的耐火物粒填滿之，然後乾燥。
接著加熱使蠟質熔化流出來，作成鑄模。
以高溫加熱鑄模，燒除少量殘餘之蠟質並提高其強度，接著注入金屬熔液。
陶殼模法直到蠟型的製作都跟實心模法相同，只是在一次沾漿和淋砂（或浮砂）之後，並不進行包模作業，而是反覆多次地進行沾漿和淋砂，直至獲得預定的外殼厚度。
乾燥、加熱、熔流出蠟質，高溫加熱再行澆注，這種方法為目前的脫蠟精密鑄造業者所廣泛採用
(A) 主模型(Master Pattern)
主模型的外形與最終製品的近似，製作時須將蠟的冷凝收縮，鑄模的加熱膨脹與鑄造金屬的冷凝收縮列入考慮。
例如蠟型的冷縮率是1.2%，鑄模的熱脹率是0.7%，鑄造金屬的冷縮率是1.7%時，則主模型的尺寸增加率則為2.2%，常用的材質有鋁合金、銅合金和不銹鋼等。
(B) 蠟型成形模
大量生產機械零件用之蠟型成形模一般均使用鋁合金以機械加工的方法製成，此時係根據客戶所提供之藍圖加工，無須用到主模型。鋁合金模由數件組成，射蠟之前由手工組合、鎖定、射蠟完成之後再以手工拆卸，取出蠟型，部份成形模係利用主模型倒入或噴塗低熔點合金而作成，或將主模型擠壓入超塑性金屬板而成形。
(C) 射蠟
常用的蠟質係凝固溫度範圍大者，以半固狀態押入裝於射蠟機的模具內部，押射壓力常為7~12kg/cm2，有時為50 kg/cm2，製作蠟型時，須注意金屬模溫度，蠟的押入溫度、押入壓力、離模時間、蠟型的溫度以獲得尺寸安定性。
因此射蠟室須保持恒溫。
有時候使用塑膠取代蠟，生產量大而不十分要求尺寸精度的小鑄件使用聚苯乙烯，具有厚截面的大件則使用尿素樹脂（尿素粒85%，聚乙烯醇粉末10%，水5%）但是押射壓力須高達140 kg/cm2
(D) 心型
形狀簡單的中空製品，有細長孔，狹深溝的製品或中空部份的形狀複雜而塗覆漿無法附著的製品均須使用心型(Core)。
心型的種類有金屬心型，可溶蠟心型和陶心型。
金屬心型法是先將金屬心固定於金屬模中，注入蠟後凝固，將金屬心型從蠟型中抽出，這局限於中空部份形狀簡單的製品才能採用。
中空部份形狀較為複雜或內孔曲折者，可用可溶蠟作成心型，固定於金屬模內，注入蠟質凝固後，將蠟型浸泡水中，溶出心型。
但是，可溶蠟作成的心型強度不佳，易於折斷，因此，中空部份細長者，可使用氧化鋁粉，尖晶石粉、鈦酸鋇粉等與矽酸乙酯、膠矽土或樹脂等粘結劑混合作成陶心型，於成品澆注，疑固後，再以溶劑將陶心型溶出。
渦輪葉片(turbine blade)之中空部份即使用這種方法作成。
(E) 組樹
小工件的蠟型須以人工的方式逐件地焊粘於澆流導上面，組裝成蠟樹，這是脫蠟鑄造濧全工程中最耗費時間的一導步驟，組樹時係用平頭型的電烙鐵熱熔樹幹或基板和蠟型，再予以粘合。
(F) 沾漿與淋砂
組樹先以丙酮或酒精洗淨蠟型表面的離型劑、油脂等，接著，浸泡入粘結劑與微粉耐火材料泡成之漿液，滴盡過剩的附著漿液，然後淋撒耐火物小粒，予以乾燥，這項操作的重點在於均勻塗漿於蠟型表面，並且不使氣泡附著、殘留。
如此反覆多次，直到獲得預定的厚度，操作的次數及陶殼的厚度係視工件的尺寸與重量而定，其厚度須能支撐澆注時金屬熔液的重量與掙壓力而不致破裂。
漿體的主要成份業界多使用矽酸膠(colloidal silica)，填充劑則使用鋯粉，其重量比約為1:35，漿體須添加適量的潤濕劑（使漿液易於附著在蠟型表面）和消泡劑泡漿後須經十二小時的攪拌才可使用，漿體的管理項目有粘度，比重和PH值。
第一層之面漿使用填充劑添加量較多的高粘度者，第二層以後的背漿使用低粘度而滲透性較佳者，漿桶附近須保持22~25℃，以防止漿液迅速老化。
在漿液滴畢未乾之前，撒佈粗大的耐火物粒，撒佈的方法一般使用簡易而效果較佳的淨砂桶，少數使用淋砂機，塗覆層內側部份使用50~100目的細粒，往外側則增粗為20~40目，乾燥於輸送帶式，控制溫、溼度的強制送風乾燥室內進行。
(G) 脫蠟與燒成
工業上使用的方法是將塗覆的蠟型組樹放入高壓容器內鎖緊，通入150℃的蒸汽加熱，使蠟質訊速地熔化、流出，燒成的目的在於使殘附鑄模表面的少量蠟質完全燃燒，去除，並提高鑄模的強度，鑄模的燒成溫度在700~1100℃之間，視澆注金屬的材質而定，時間為20~60分鐘，鑄模取出加熱爐之，隨即進行澆注，以使鑄件具有良好的金相組織。
資料來源：https://tw.answers.yahoo.com/question/index?qid=20060530000013KK00251
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