《特种铸造技术及其应用》课件.pptVIP

特种铸造技术及其应用本课程将详细介绍特种铸造技术的基本原理、工艺流程及其在现代工业中的广泛应用。特种铸造作为制造业的关键技术，正在推动航空航天、汽车制造、医疗设备等领域的技术革新与产品升级。

课程目标与内容概览特种铸造定义与分类系统讲解特种铸造的基本概念、分类方法及技术特点，帮助学生建立完整的知识框架主要工艺及其应用详细介绍精密铸造、压力铸造、离心铸造等核心技术的原理与流程，结合实际案例展示其在各领域的广泛应用行业发展趋势分析当前特种铸造行业面临的挑战与机遇，探讨数字化、智能化等新技术在铸造领域的创新应用

铸造技术基础回顾普通铸造工艺原理传统铸造技术以砂型铸造为主，通过制作砂模，将熔融金属浇注到型腔中，冷却凝固后获得所需的金属构件。这一基本过程包括造型、制芯、熔炼、浇注、清理等环节。材料选择及性能常见铸造材料包括铸铁、铸钢、铝合金、铜合金等，不同材料具有各自的熔点、流动性、凝固收缩率等特性，需根据产品要求进行合理选择和配比。传统铸造局限性传统砂型铸造技术虽然应用广泛，但在精度控制、表面质量、生产效率等方面存在局限，难以满足现代高端制造对复杂结构、高精度、高性能零部件的需求。

特种铸造定义区别于常规铸造特种铸造是在常规铸造技术基础上发展起来的新型工艺，采用特殊的成型方法、工艺原理或设备，突破传统铸造的局限性，实现更高的尺寸精度、表面质量和内部组织性能。工艺特点特种铸造工艺通常具有制模材料特殊、成型过程受控、充型条件改善等特点，能够满足特殊材料的铸造需求，适用于制造各种复杂形状和高性能要求的铸件。应用目标特种铸造技术主要用于解决复杂结构零件的整体成形问题，满足高精度、薄壁、复杂内腔等特殊形状需求，以及特殊性能（如耐高温、高强度、耐腐蚀等）的材料制造要求。

特种铸造的发展历程1起源阶段(1900-1930年代)精密铸造技术最早起源于20世纪初，主要用于珠宝制造。压力铸造技术开始在工业领域小规模应用。2发展阶段(1940-1980年代)二战促进了精密铸造在航空工业的应用。离心铸造、低压铸造等技术逐渐成熟并推广应用。3快速发展期(1990年至今)计算机技术与铸造工艺结合，数字化设计与模拟成为可能。新材料、新工艺不断涌现，特种铸造技术实现多元化发展。

特种铸造的分类方法按工艺原理分类精密铸造（失蜡铸造）压力铸造（压铸）低压铸造离心铸造消失模铸造真空铸造按应用领域分类航空航天铸造汽车零部件铸造医疗器械铸造能源装备铸造军工铸造按材料类型分类铝合金铸造镁合金铸造钛合金铸造高温合金铸造不锈钢铸造

特种铸造的应用优势高精度复杂结构制造特种铸造能够实现传统机械加工难以达到的复杂内腔、薄壁结构和精细特征，尺寸精度可达±0.1mm甚至更高，满足航空发动机叶片等高端零件的严格要求。新材料适应性强适用于多种难加工材料的成形，如高温合金、钛合金、镁合金等，能够保持材料原有的优良性能，同时获得理想的几何形状。节省加工工序通过一次成形获得接近最终形状的零件，减少后续机械加工量，降低材料浪费和能源消耗，显著提高生产效率和经济性。

精密铸造（失蜡铸造）原理蜡模制备使用精密模具将熔融蜡料注入，冷却后得到与最终铸件形状相同的蜡模。蜡模表面光滑，尺寸精确，可以制作出极其复杂的形状和精细的表面细节。型壳制备将蜡模组装成树状结构，反复浸涂耐火材料浆料并撒砂，层层包覆形成坚固的陶瓷壳。壳体材料通常包括硅溶胶、氧化铝、锆英砂等，具有高温稳定性。脱蜡与浇注通过高温蒸汽或高温炉加热陶瓷壳，使蜡模熔化流出，留下精确的型腔。随后将壳体烘烧至高温，注入熔融金属，冷却后破壳取出铸件。精密铸造又称失蜡铸造或投资铸造，是特种铸造中应用最广泛的工艺之一。其核心原理是先塑后铸，即先用易熔材料制作精确的原型，然后用耐火材料包覆成壳，脱除原型后形成精确的铸型，最后浇注金属获得成品。这一技术起源于古代，但在现代工业中得到了巨大发展，特别是在航空航天、医疗、精密机械等领域有着不可替代的作用。

精密铸造工艺流程制蜡与组树精确控制蜡料温度和压力，注入模具形成蜡模，检验合格后将多个蜡模焊接到浇注系统上，形成蜡树包壳与脱蜡将蜡树浸入特殊陶瓷浆料中，然后撒砂，重复多次形成多层陶瓷壳。壳体干燥后通过蒸汽或溶剂法脱除蜡模焙烧与浇注将陶瓷壳在高温炉中焙烧，提高强度并除去残留物质。同时熔炼金属材料，达到适宜温度后浇入预热的陶瓷壳中清理与检验金属凝固冷却后，敲除陶瓷壳取出铸件，切除浇注系统，进行抛丸、机加工等后处理工序，最后进行尺寸和质量检验精密铸造工艺复杂精细，每个环节都需要严格控制。制蜡阶段需注意蜡料的流动性和收缩率；包壳阶段要确保壳体强度均匀且无裂纹；脱蜡过程要避免壳体膨胀开裂；焙烧温度和时间直接影响壳体的强度和气孔率；浇注时金属的温度和速度对铸件质量有决定性影响。现代精密铸造工厂通常采用自动化设备和计算机控制系统，确保每