脫蠟鑄造簡介

脫蠟鑄造,又稱脫蠟法(英語:Lost-wax casting),是鑄造的一種方法,一般用於鑄造立體結構相當複雜和常見的模具(模具組合法)所不能勝任的製品。古代已使用這種方法鑄造青銅器,現代的精密鑄造中稱為熔模精密鑄造。

以下就讓我們深入了解脫蠟鑄造的生產流程:

一、準備模具及蠟液

客戶向鑄造廠提供零件產品圖,經過討論後,鑄造廠委託配合模具廠生產射蠟模,一般使用鋁合金。依照產品特性準備適合的蠟液。

二、射製蠟模

鑄造廠會先試打樣,測試出合適的熔蠟溫度、射蠟機壓力、射蠟時間控制,得出最佳參數,以便得到最佳量產品質。

三、組立蠟樹

數件蠟模黏上蠟棒形成蠟樹,可以一次鑄造多件,提高效率。製造包模前,需要先清潔蠟樹,因為製造蠟模時脫模會使用離型劑,會影響到沾漿效果。蠟樹存放時的灰塵亦會影響包模的精密及耐火性。

四、沾漿

反覆數次沾漿,漿液內含耐火材料和黏結劑。蠟模沾上泥漿後,必要時須要迴轉蠟模,以免泥漿往下流,造成包模厚薄不均。待餘蠟滴完後,蠟模表面需要接均勻沾滿約1mm厚的泥漿,才能進行淋砂。

五、淋砂或黏砂

沾上一層泥漿後,隨即淋上耐火砂用以增強包模強度及耐火度。

六、陰乾及重複步驟四~六數次

一般使用風乾方式,鑄件越大,所需層數越多。

七、脫蠟與燒結

蠟樹放入鍋爐內,高溫熔出蠟液,形成殼模,熔出的蠟液可回收再使用。殼模需要送進燒結爐以1,100度以上高溫燒結預熱,使內部無殘留蠟液和水氣,才能進行後續澆鑄。

八、熔化與澆鑄

依照鑄件材質融化需要的金屬材料,把加熱後的金屬液倒入殼模內。澆鑄前殼摸需要預熱,避免澆鑄時溫差過大而使殼模破裂。澆鑄方式除了一般的重力鑄造,精密鑄造常用到減壓鑄造(真空鑄造),利用真空泵浦,漿包模中的氣體從下方抽出形成真空,增加鑄造時的吸引力,幫助金屬流到模穴的薄壁處。飾品類常用此法鑄造,細節較能展現。

九、去殼與切割

使用震殼機物理去除大部分殼模。使用洗砂機,用物理珠擊方式達到去殼。用切斷機切下組樹上的鑄件,剩餘模頭可以回收再利用。

十、修磨鑄件

切斷後的澆鑄口處不平整,須依客戶需求加工平整。

十一、量測與檢測

檢查產品是否符合圖面及客戶需求。產品熱處理後,做拉力測試,檢驗強度需求是否符合。

十二、成品包裝出貨

參考書籍:
1. 張晉昌(2014)。鑄造學。台北全華書局。8-5~8-6頁。

參考影片:
1. Investment Casting Solutions(Impro Precision)