CN109513901A - 真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法，包括如下步骤：（1）、制作抽真空装置，所述抽真空装置的上表面开设有圆孔；（2）、焊制外径为12cm、高21cm的圆筒铁罐，罐身开设直径为0.5cm的圆孔；（3）、制作艺术件蜡模；（4）、艺术件蜡模焊接组树。本发明所述的真空负压铸造超精细青铜艺术件是一种特种铸造工艺，适合生产复杂薄壁型超精细纹饰铸件，甚至可以做出细如发丝的铸件。
Description
技术领域
本发明涉及特种铸造工艺技术领域，具体为一种艺术铸造真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法，应用范围为表面纹饰特别精细的青铜艺术件。
背景技术
目前，艺术铸造行业通用的是水玻璃制壳工艺、硅溶胶制壳工艺，或者硅溶胶和水玻璃复合型制壳工艺的方法，但对于一些表面纹饰特别复杂和特别精细的艺术铸件，这种常规铸造工艺很难浇铸成型，本发明采用石膏型的制壳工艺，真空负压铸造，使得青铜艺术品表面超精细纹饰的铸件铸造成为可能，对于艺术铸造行业具有一定的推广实践价值。
发明内容
本发明目的是针对青铜艺术件铸造，提出一种新型的真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法，包括如下步骤：
（1）、制作抽真空装置，所述抽真空装置的上表面开设有圆孔；
（2）、焊制外径为12cm、高21cm的圆筒铁罐，罐身开设直径为0.5cm的圆孔；
（3）、制作艺术件蜡模；
（4）、艺术件蜡模焊接组树
4.1、使用前将圆筒铁罐刷干净；
4.2、艺术件蜡模采用直浇道焊接组树：将直径不超过10cm的浇口棒焊接于艺术件蜡模，在浇口棒上再焊接浇口杯，同时焊接排气孔用蜡模棒和抽真空蜡模棒；将焊好的艺术件蜡模位于圆筒铁罐正中央；
4.3、将圆筒铁罐放入抽真空装置的上面圆孔中，利用圆筒铁罐上边缘搁置于圆孔内；
（5）、灌注石膏浆
5.1、每罐以1000mL水配3.2kg石膏，调制石膏浆料；
5.2、将石膏浆料放入抽真空装置，在真空压力0.08mpa下，抽气1min后取出，再将石膏浆缓慢倾斜灌入圆筒铁罐内；
5.3、灌好浆后再抽真空，压力0.08mpa，抽气1min后取出，放工作架上l2小时待焙烧；
（6）、焙烧
焙烧时，将圆筒铁罐倾斜立放在焙烧窑中，浇口杯朝下，用于蜡液流出；焙烧采用阶梯升温，0.5小时达到400℃，保温30分钟，再升温2小时，最后焙烧温度达到830℃，再保温半小时待浇铸；
（7）、浇注
铜合金的出炉温度保持在1280±10℃，除渣后浇注温度保持在1240±10℃；然后将焙烧好的圆筒铁罐取出刷干净，放入抽真空装置，由浇口杯浇入融化的铜液时，开启抽成真空装置，浇注结束后立即增加压力，在30s内达到0.09mpa，使铸件凝固；
（8）、清砂
铸件完全冷却后，在清砂房用5mpa高压水枪清理干净，收回铁罐，获得产品，最后用喷砂去除铸件表面残留的石膏或氧化层，挑选合格铸件进行加工着色；
真空负压铸造即告完成。
本发明所述的真空负压铸造超精细青铜艺术件是一种特种铸造工艺，适合生产表面复杂超精细纹饰的小型艺术铸件，甚至可以做出细如发丝的铸件。之所以选用石膏型制壳工艺，是因为石膏浆料流动性好，所制铸型轮廓清晰，花纹精细；石膏型导热性差，金属液浇入后保持流动性时间长，很适合生产复杂薄壁铸件；耐火度低，适合以铜合金为主的超精细艺术铸件。浇铸时抽真空可避免铜液与型壳之间产生塞气，使铜液在无压力情况下充分填充型腔，从而形成完全复制型壳表面的纹饰，制作出超精细纹饰的青铜艺术件。
本发明设计合理，满足制备工艺要求，具有很好的实际应用及推广价值。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
一种真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法，包括如下步骤：
（1）、制作抽真空装置，该装置主体为漏斗形，上表面开设有用于放置圆筒铁罐的圆孔，并连接抽真空设备。
（2）、焊制外径为12cm、高21cm的圆筒铁罐，罐身开设直径为0.5cm的圆孔；圆孔作用一是有利于散热，促进金属液凝固；二是有利于最后清除石膏型壳。圆筒铁罐的上边缘向外突出，当圆筒铁罐从抽真空装置的上表面圆孔放入抽真空装置内时，圆筒铁罐的上边缘搁置于抽真空装置外。
（3）、制作艺术件蜡模。
（4）、艺术件蜡模焊接组树
4.1、使用前将圆筒铁罐用铁丝刷干净。
4.2、艺术件蜡模采用直浇道焊接组树：将直径不超过10cm的浇口棒焊接于艺术件蜡模上，在浇口棒上再焊接浇口杯，同时将焊接排气孔用蜡模棒和抽真空蜡模棒焊接于艺术件蜡模上；然后将艺术件蜡模套上铁罐，注意尽量将艺术件蜡模位于圆筒铁罐正中央。
4.3、将圆筒铁罐放入抽真空装置的上面圆孔中，利用圆筒铁罐上边缘搁置于圆孔内。
（5）、灌注石膏浆
5.1、每罐以1000mL水配3.2kg石膏，调制石膏浆料，在0℃度以下可加占石膏浆料质量0.5~1.5%盐酸；具体为，取小铁桶，桶大小根据抽真空装置的大小而定，然后将水倒桶中，分步加入石膏，顺时针快速搅拌直至均匀。
5.2、将石膏浆料放入抽真空装置，在真空压力0.08mpa下，抽气1min后取出，再将石膏浆缓慢倾斜灌入圆筒铁罐内，此时圆筒铁罐外周采用纸或者其他物体将其包住，防止石膏浆料从其侧面的圆孔漏出。
5.3、灌好浆后开启抽真空装置，再抽真空，压力0.08mpa，抽气1min后取出圆筒铁罐，放工作架上12小时待焙烧。
（6）、焙烧
焙烧采用电炉焙烧。焙烧时，将圆筒铁罐倾斜立放在焙烧窑中，浇口杯朝下，离地面1~2cm，这样有利于浇道中的蜡料熔失。石膏焙烧过程中会发生系列相变，伴有体积的急剧变化，加上石膏型热导率小，所以焙烧采用阶梯升温，0.5小时达到400℃，保温30分钟，再升温2小时最后焙烧温度达到830℃，再保温半小时待浇铸。每段保温一定时间，以使内壁外壁温度达到一致。
（7）、浇注
现仅以313锡青铜配方（铜84%，锌3%，锡13%）介绍浇注工艺。铜合金的出炉温度保持在1280±10℃，除渣后浇注温度保持在1240±10℃；然后将焙烧好的圆筒铁罐取出用钢丝刷刷干净，放入抽真空装置的圆孔中，由浇口杯浇入融化的铜液时，开启抽成真空装置，将型腔（蜡模熔失后即为型腔）内抽成真空，使铜液可与腔壁紧密接触，而且不会有膨气现象发生，达到表面纹饰精细的效果。浇注结束后立即增加压力，在30s内达到0.09mpa，使铸件在较高压力下凝固，可抑制气体析出，加强浇冒口对铸件的补缩。
（8）、清砂
铸件完全冷却后，在清砂房用5mpa高压水枪清理干净，收回铁罐，用等离子切割机切下产品，有些太小的产品得用钢锯条锯下。最后用喷砂去除铸件表面残留的石膏或氧化层，挑选合格铸件进行加工着色。
真空负压铸造即告完成。
应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种真空负压铸造超精细青铜艺术件的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、制作抽真空装置，所述抽真空装置的上表面开设有圆孔；
（2）、焊制外径为12cm、高21cm的圆筒铁罐，罐身开设直径为0.5cm的圆孔；
（3）、制作艺术件蜡模；
（4）、艺术件蜡模焊接组树
4.1、使用前将圆筒铁罐刷干净；
4.2、艺术件蜡模采用直浇道焊接组树：将直径不超过10cm的浇口棒焊接于艺术件蜡模，在浇口棒上再焊接浇口杯，同时焊接排气孔用蜡模棒和抽真空蜡模棒；将焊好的艺术件蜡模位于圆筒铁罐正中央；
4.3、将圆筒铁罐放入抽真空装置的上面圆孔中，利用圆筒铁罐上边缘搁置于圆孔内；
（5）、灌注石膏浆
5.1、每罐以1000mL水配3.2kg石膏，调制石膏浆料；
5.2、将石膏浆料放入抽真空装置，在真空压力0.08mpa下，抽气1min后取出，再将石膏浆缓慢倾斜灌入圆筒铁罐内；
5.3、灌好浆后再抽真空，压力0.08mpa，抽气lmin后取出，放工作架上12小时待焙烧；
（6）、焙烧
焙烧时，将圆筒铁罐倾斜立放在焙烧窑中，浇口杯朝下，用于蜡液流出；焙烧采用阶梯升温，0.5小时达到400℃，保温30分钟，再升温2小时最后焙烧温度达到830℃，再保温半小时待浇铸；
（7）、浇注
铜合金的出炉温度保持在1280±10℃，除渣后浇注温度保持在1240±10℃；然后将焙烧好的圆筒铁罐取出刷干净，放入抽真空装置，由浇口杯浇入融化的铜液时，开启抽成真空装置，浇注结束后立即增加压力，在30s内达到0.09mpa，使铸件凝固；
（8）、清砂
铸件完全冷却后，在清砂房用5mpa高压水枪清理干净，收回铁罐，获得产品，最后用喷砂去除铸件表面残留的石膏或氧化层，挑选合格铸件进行加工着色；
真空负压铸造即告完成。
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| FR2802135A1 (fr) * | 1999-12-13 | 2001-06-15 | Andre Boisson | Procede de realisation et statue decorative a base de metal |
| CN107812888A (zh) * | 2017-12-14 | 2018-03-20 | 泰兴市长江密封材料有限公司 | 石膏型精密铸造工艺 |
| CN108145084A (zh) * | 2017-12-23 | 2018-06-12 | 安徽鑫宏机械有限公司 | 一种组合式石膏内芯熔模型壳铸造工艺 |
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| FR2802135A1 (fr) * | 1999-12-13 | 2001-06-15 | Andre Boisson | Procede de realisation et statue decorative a base de metal |
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Non-Patent Citations (1)
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| 李永革等: "石膏型超精细艺术特种铸造工艺简介", 《中国铸造装备与技术》 * |
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