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研究报告

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失蜡铸造(1)报告

一、失蜡铸造概述

1.失蜡铸造的定义

失蜡铸造，又称为精密铸造或失蜡精密铸造，是一种古老的金属铸造技术，它通过将蜡料塑造为所需形状的模型，然后将其涂覆以耐火材料，经过高温加热使蜡料熔化并流出，最终形成空腔。这种技术的主要特点是能够铸造出复杂的、高精度的金属零件，其尺寸精度可以达到微米级别，表面光洁度也非常高。在失蜡铸造过程中，蜡模的精细程度直接决定了最终铸件的精度，因此，对蜡模的制作工艺要求极高。

失蜡铸造的定义涵盖了其从蜡模制作到铸件成型的整个过程。首先，需要通过手工或机械加工制作出精确的蜡模，这些蜡模通常是金属或塑料等材料制成，形状复杂，尺寸精确。接着，将蜡模组装成整体，并涂覆一层或多层耐火材料，以形成铸型。在高温加热的过程中，蜡模会熔化并流出铸型，留下与蜡模相同的空腔。随后，将铸型进行冷却，去除多余的耐火材料，最终得到所需的金属铸件。这种铸造方法在航空航天、汽车制造、精密仪器等领域有着广泛的应用。

失蜡铸造技术的核心在于蜡模的制作和组装，以及熔蜡脱模的过程。蜡模的精细程度和组装的稳定性直接影响到铸件的最终质量。在蜡模制作阶段，需要充分考虑金属材料的特性、铸件的形状和尺寸要求等因素，以确保蜡模的精度和可靠性。在熔蜡脱模过程中，需要控制好温度和时间，避免蜡料过度熔化或氧化，同时确保铸型能够均匀收缩，避免产生应力裂纹。通过这些精细的操作，失蜡铸造能够实现高精度、高效率的金属零件生产。

2.失蜡铸造的历史发展

(1)失蜡铸造的历史可以追溯到古代文明时期，最早出现在公元前2000年左右的古埃及。当时的工匠们使用石蜡和蜂蜡等天然材料来制作模型，并利用其可塑性和易熔性的特性进行金属铸造。这一技术随着古文明的交流逐渐传播到希腊、罗马等地，成为古代金属工艺的重要组成部分。

(2)在中世纪，失蜡铸造技术得到了进一步的发展。随着金属冶炼技术的进步，工匠们开始使用更为纯净的金属合金进行铸造，同时对蜡模的制作工艺也进行了改进，提高了铸件的精度和表面光洁度。这一时期，失蜡铸造被广泛应用于宗教雕塑、硬币制造等领域。

(3)进入现代，失蜡铸造技术得到了飞速发展。工业革命期间，机械化和自动化技术的引入使得蜡模制作和铸造过程更加高效。20世纪以来，随着科学技术的不断进步，新材料、新工艺的涌现为失蜡铸造带来了新的机遇。特别是在航空航天、汽车制造、精密仪器等领域，失蜡铸造技术发挥着越来越重要的作用，推动了金属制造业的发展。

3.失蜡铸造的工艺特点

(1)失蜡铸造工艺具有极高的尺寸精度和表面光洁度，能够满足精密铸造的需求。由于蜡模的精细程度直接影响铸件的最终质量，因此，失蜡铸造对蜡模的制作工艺要求非常高。通过精确的蜡模设计和制作，铸件可以达到微米级别的尺寸精度和亚微米级别的表面光洁度。

(2)失蜡铸造工艺适用于复杂形状的铸件生产，尤其适合于难以用传统铸造方法生产的薄壁、细长、形状复杂的金属零件。在航空航天、汽车制造等领域，失蜡铸造技术能够满足这些高要求零件的生产，提高了产品的性能和可靠性。

(3)失蜡铸造工艺具有较高的生产效率，尤其是在批量生产中，其效率优势更加明显。通过优化蜡模制作、组装和熔蜡脱模等工艺流程，可以显著提高铸件的生产速度。此外，失蜡铸造工艺可实现自动化生产，降低了劳动强度，提高了生产安全性。

二、失蜡铸造的材料

1.蜡料的选择

(1)蜡料的选择是失蜡铸造工艺中至关重要的一环，它直接影响到蜡模的成型质量、熔化性能以及最终的铸件精度。理想的蜡料应具有良好的可塑性、热稳定性和流动性。常用的蜡料包括石蜡、蜂蜡、硬脂酸蜡等，这些材料在常温下为固体，加热后可熔化，冷却后又能凝固成固态。

(2)在选择蜡料时，需要考虑其熔点、软化点以及热膨胀系数等因素。熔点过低会导致蜡模在熔化过程中过早软化，影响脱模；熔点过高则可能使蜡模在高温下变形，影响铸件的尺寸精度。软化点应适中，以保证蜡模在铸造过程中的稳定性。热膨胀系数小的蜡料有利于减少铸件在铸造过程中的变形。

(3)此外，蜡料的化学稳定性也是选择蜡料时需要考虑的因素。在铸造过程中，蜡料可能接触到酸、碱等腐蚀性物质，因此，蜡料应具有良好的耐腐蚀性能。在实际应用中，通常会根据铸件的材质、尺寸、形状以及生产环境等因素综合考虑，选择合适的蜡料，以确保铸件的质量和生产效率。

2.耐火材料的选择

(1)耐火材料在失蜡铸造工艺中扮演着至关重要的角色，它是构成铸型的主要部分，直接影响到铸件的尺寸精度和表面质量。选择合适的耐火材料需要考虑其高温性能、化学稳定性、热膨胀系数以及机械强度等特性。理想的耐火材料应能够在高温下保持稳定的结构，不易变形或破裂。

(2)耐火材料的选择还需考虑其在熔蜡脱模过程中的表现。在高温熔化蜡料的过程中，耐火材料应具有良好的耐热冲击性，避免因温度剧烈变