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1、第七章 铸造技术,SCU WEI ZH,目录,第一节 概述第二节 铸型第三节 铸造第四节 铸造常见问题及处理,SCU WEI ZH,学习目标,1、说出铸造技术的基本概念及特点 2、能对熔模进行正确包埋 3、学会铸型的烘烤焙烧及熔铸 4、学会对铸件进行清理 5、简述铸造常见的问题及预防措施,SCU WEI ZH,第1节 概述,概念：将固体的金属或非金属熔化成具有良好流动性的液体，在力的作用下铸满铸型腔，形成具有铸型腔形状的制品，这一过程称为铸造 铸出的制品称为铸件,SCU WEI ZH,铸造技术,砂型铸造金属型铸造熔模铸造（失蜡铸造）,SCU WEI ZH,根据合金的熔点不同，分为高熔铸造（大于
2、1100）中熔铸造（5001100）低熔铸造（小于500）根据熔模是否与模型同时包埋铸造，分为脱模铸造 带模铸造,SCU WEI ZH,二、优点：,适应性强（各种复杂铸件）精密度高（0.06mm）表面光洁度好（一次成型）,SCU WEI ZH,三、常用铸造法,压力铸造法离心铸造法压力、吸引、加压联合铸造法,SCU WEI ZH,四、口腔科常用铸造设备,真空搅拌器,SCU WEI ZH,去蜡炉,SCU WEI ZH,箱型电阻炉,SCU WEI ZH,铸造机,SCU WEI ZH,五、铸造工艺流程,清洗熔模包埋烘烤焙烧融化铸造材料铸造铸件形成,SCU WEI ZH,第2节 铸型,熔模用耐火包埋材料
3、包埋成铸型 包埋就是用特定的包埋料，包裹在蜡型表面并能形成铸模的过程。根据铸造合金的熔点不同，选择不同的包埋料包埋。蜡型固定在成形座上后，应即时包埋，以防蜡型久置而可能出现的变形。,SCU WEI ZH,1清洗熔模（1）清洗熔模的目的：去除熔模表面的污物及脂类提高熔模表面对包埋料的吸附力及润滑性，降低熔模表面张力，形成一个光滑、清晰的铸型内壁,一、包埋前的准备,SCU WEI ZH,（2）清洗熔模常用的方法是：用95%的酒精或肥皂水或者专用的熔模表面脱张剂对熔模表面反复擦洗，最后用清水冲净，再用气枪吹干，即可进行包埋,SCU WEI ZH,2铸圈的选择：铸圈一般用耐高温的不锈钢制成，有大、中、
4、小不同型号。（1）根据熔模的大小选择（2）根据包埋方法选择铸圈：铸型根据有无金属铸圈可分为无圈铸型和有圈铸型。无论采用哪一种形式包埋熔模，要求包埋料达到一定的厚度，即熔模应位于铸圈上2/5，距铸圈顶3.56.0mm，距铸圈内壁至少35mm。,SCU WEI ZH,铸圈,SCU WEI ZH,3衬里铸圈 即在铸圈的内壁四周，衬垫厚度均匀一致的石棉纸或代用品，以缓冲铸圈对包埋材料加热膨胀的限制。,SCU WEI ZH,石棉纸放置的位置,SCU WEI ZH,二、包埋熔模 1 包埋料的选择:选择与所使用的金属相适应的包埋材料(1)中熔合金铸造包埋材料:主要成分为二氧化硅，适用于铸造熔化温度在1000
5、以下的中熔合金。（2）高熔合金铸造包埋材料：主要包括磷酸盐、硅胶包埋材料，适用于铸造成熔化温度在1100以上高熔合金。,SCU WEI ZH,（3）钛合金包埋材料：主要成分二氧化锆；耐1600以上的高温，适用于钛合金的铸造。（4）铸造陶瓷包埋材料：用于全瓷铸造的包埋 2 调和包埋料：调和包埋有手工调和及真空机械调和两种方法。,SCU WEI ZH,调和注意事项：保持所有调和器械清洁，防止石膏残渣混入，以免影响包埋料的凝固时间和性能。要严格按材料的使用说明，准确调配水粉比例。调拌时要注意向同一方向搅拌，调拌完成后注意排尽气泡。,SCU WEI ZH,3 包埋（1）中熔合金包埋料的包埋 一次包埋法
6、/二次包埋法(2)高熔合金包埋料的包埋 正硅酸乙酯包埋料的包埋 磷酸盐包埋料的包埋钛合金包埋材料的包埋,SCU WEI ZH,一次包埋倒插法,SCU WEI ZH,三、烘烤与焙烧,烘烤在熔模包埋凝固后将熔模连同包埋材料进行低温烘烤缓慢升温，从而使包埋材料中的水分蒸发，熔模溶失焙烧烘烤后继续升高温度，去除浸入包埋料中的少部分熔模材料的过程,SCU WEI ZH,1 烘烤和焙烧的目的（1）通过缓慢的升温烘烤，使包埋料中的水分均匀蒸发。（2）使熔模材料熔化外流、燃烧、挥发，并彻底去尽。（3）使铸型获得一定量的热膨胀。（4）使包埋料烧结成一整体，提高铸型的抗冲力。（5）提高铸型温度，减少铸型与合金液的
7、温差，提高铸造成功率。,SCU WEI ZH,2 铸型烘烤与焙烧的方法 3 铸型烘烤与焙烧时应注意的问题 铸型在烤箱中摆放的方式 铸型在烤箱中的位置 减少开启箱门的次数 注意烤箱内温度的恒定 升温不能过快 铸型烘烤焙烧达到规定的温度和时间应及时完成铸造 如果烘烤箱中没有温度显示，可通过观察铸模腔中的颜色来判断温度,SCU WEI ZH,第三节 铸造,熔化合金及铸造 熔铸的过程包括熔化合金和将液态合金通过一定方法铸入铸型腔内形成铸件两个方面。（一）熔化合金热源的选择 汽油吹管火焰煤气吹管火焰高频感应熔化合金电弧熔金热源,SCU WEI ZH,SCU WEI ZH,（二）合金的熔解 熔化合金环境的
8、选择:利用各种吹管、中高频感应等方式熔化合金可在大气下进行采用惰性气体保护、真空状态保护、或真空状态下加惰性气体保护等措施，来熔解铸造合金。,SCU WEI ZH,坩埚的选择 氧化铝坩埚 高密度石墨坩埚金属坩埚 陶瓷坩埚合金使用量：对合金的使用量有多种计算法，如估算法及比重计算法等。总的指导思想是预防合金量投入不足造成铸造失败或投入过多造成浪费,SCU WEI ZH,合金的熔解及铸造温度一般要求铸入的铸型内的合金液体的温度比原熔解温度上增加50 150为宜，其目的是为了增加合金的流动性，降低粘滞性，保证铸造成功。目前，国内所生产及使用中的铸造系统多为无合金熔解温度显示系统和温度系统，实际操作时
9、，可通过观察合金的颜色和流动性判定。,SCU WEI ZH,5 熔解合金的注意事项合金的摆放形式应正确 在熔解中熔合金时，应在合金的表面加入少量的熔媒。在熔解合金之前，应对坩埚进行预热。熔解不同类型的合金时，坩埚不能混用,SCU WEI ZH,关于合金反复使用的问题 价格昂贵及来源紧张的合金，可将铸件完成后的铸道合金重新熔解使用。但在使用之前应严格表面黏附的杂质及氧化物，加入量应控制在所有合金的1/3之内为宜。,SCU WEI ZH,（三）铸造方法 1 离心铸造 2 真空加压铸造 3 离心力/压力铸造 4 离心/抽吸/加压铸造,SCU WEI ZH,三、常用牙科铸造机 牙科铸造机是口腔修复铸造
10、技术中的主要设备。目前铸造机的类型很多，每一种铸造机的具体操作步骤、使用注意事项及维护保养，厂家均附有详细的说明书，使用前应熟读说明书，严格按规定操作。现常用铸造机主要有：离心铸造机、高频离心铸造机、牙科铸钛机。,SCU WEI ZH,SCU WEI ZH,第4节 铸件的清理,一、铸型的冷却 铸件的冷却方式有两种：快速降温冷却与室温中自然冷却。二、铸件的清理 先用木榔头等工具轻轻敲击铸型，使铸件从外包埋料中分离，然后反复振荡铸件，使内层包埋材料大部分脱落，再对铸件进行喷砂或酸碱处理。继而对铸件进行切削磨平。,SCU WEI ZH,铸造常见问题及原因分析,SCU WEI ZH,一、铸件变形,铸件
11、在试戴时不能就位或者出现翘动、摆动、旋转等现象原因：熔合桥体与固位体时蜡刀过热，引起蜡收缩导致熔模变形包埋材料过稠导致熔模插入时变形铸件在合金凝固时收缩过大，引起铸件不均匀变形打磨时用力不当或产热过多,SCU WEI ZH,二、铸造不全,熔铸过程中融化的合金未能充满整个铸型腔，导致铸件出现部分缺损原因：熔模制作中存在的问题熔模包埋中存在的问题烘烤焙烧中存在的问题铸造过程中存在的问题,SCU WEI ZH,（一）熔模制作中存在的问题,熔模制作过薄：最薄处0.2mm，细薄部位安放排气孔铸道安插不当：铸件的位置与离心力的角度45熔模位置不合适：位于热力中心，金属凝固收缩时得不到液态合金的补偿,SCU
12、 WEI ZH,（二）熔模包埋中存在的问题,包埋材料强度不够或者包埋不当造成熔铸时合金冲破型腔外流，亦称跑火/跑钢原因：内层包埋厚度不够，外层包埋不实外层包埋不当导致铸造不全：包埋材料质量差或过稀，烘烤时铸型破裂；过稠形成气泡；震荡力度过大导致熔模受损或与铸道分离包埋后铸道口过平过浅材料透气性差，铸造时腔内有残余气体,SCU WEI ZH,（三）烘烤焙烧存在的问题,烘烤过早或者升温过快导致铸型爆裂烘烤温度过低或者时间过短：蜡未完全去除、液体合金凝固速度加快，流动性降低,SCU WEI ZH,（四）铸造过程中的问题,金属投放量不够铸金融化不全：热源温度不足、融化时间不够；铸金量太多；铸造压力不足
13、铸造所需时间长于金属溶液在流动中的凝固时间,SCU WEI ZH,三、铸件收缩,铸件在液态、凝固态和固态冷却过程中会发生体积减少体收缩：金属从液态到固态的体积改变线收缩：金属在固态时从高温到常温的线尺寸改变量铸件收缩是铸件变形，缩孔，缩松的基本原因,SCU WEI ZH,解决体积收缩的方法有：无铸圈铸型：烘烤焙烧时铸型可获得均匀自由的温度膨胀采用分段铸造或带模造铸：分段铸造的各部分采用激光焊接的方法连接成整体 灌注膨胀模型 利用包埋料的膨胀：凝固膨胀、吸水膨胀、温度膨胀,SCU WEI ZH,四、黏砂,指铸件的表面与部分包埋料牢固地结合在一起的现象它仅使铸件表面粗糙度增加，亦严重影响着铸件的精
14、度，造成铸造失败。黏砂的方式主要有化学性黏砂和热力性黏砂两类,SCU WEI ZH,预防措施：熔铸时掌握好温度和时机，切勿过熔以防合金氧化 使用耐火度和化学纯度高的包埋料 铸圈内各个铸件之间不要靠得太近，以免影响热量的散发,SCU WEI ZH,五、表面粗糙,铸件表面有很多微小的突起、凹陷、毛刺及麻点的现象原因：熔模表面光洁度差。包埋前熔模未进行脱脂处理或脱脂处理未达到要求。包埋料的颗粒过粗。内层包埋料的涂挂性差或包埋料凋拌过稀,SCU WEI ZH,铸型烘烤焙烧时间短，温度低。黏砂 合金过熔研磨铸件时采用的砂石或磨料不当，磨具的转速或施加的压力不当。,SCU WEI ZH,预防措施：制作熔模
15、时，使熔模表面具有一定的光洁度 包埋前对熔模进行有效的脱脂处理 选择纯度高、颗粒细、质优的包埋料，且内层包埋料调和稀稠度在适宜 采用硅酸乙酯水解液加细石英粉作为内层包埋时，氨熏时间持续1525min 在铸型烘烤焙烧时必须达到要求的温度和时间消除引起黏砂的因素 掌握好铸造时机,SCU WEI ZH,六、金属瘤,由于包埋料调拌时混入空气或包埋方法不当，易在熔模冠内壁的线角处和面的沟槽处附着气泡，包埋料结因后气泡形成圆形的空穴，熔铸时液体合金流入空穴中，在铸件表面形成小的瘤状物,SCU WEI ZH,预防措施：仔细对蜡型进行脱脂 调拌包埋料一定要注意排除气泡，包埋料最好采用真空搅拌机调拌包埋时先用小
16、排笔在熔模表面均匀地涂布一层包埋料，排队除气泡，然后再用倒插法或灌注法完成包埋在真空状态下包埋，或铸圈灌满后，立即抽真空，去除包埋料中的气体,SCU WEI ZH,七、缩孔、缩松、缩陷,（一）缩孔 铸件凝固时，由于体积收缩在其表面或内部遗留下来的孔穴，称为缩孔。形成缩孔的原因收缩成孔热中心,SCU WEI ZH,缩孔形成过程示意图,SCU WEI ZH,预防缩孔的措施体积大的铸件设置储金球体积小的铸件，竖立一直径大于铸件厚度的铸道柱熔模避开铸造热中心，而将储金球处于铸造热中心在熔模上靠近竖立铸道柱处安放排气孔加大铸造压力，延长加压时间采用真空充气加压铸造法,SCU WEI ZH,（二）缩松,铸
17、件上产生小而不连贯、形状不规则的缩穴，称为缩松。采取的预防措施设法使铸件顺序凝固采取预防产生缩孔的相同措施,SCU WEI ZH,（三）缩陷,铸造压力持续时间短时，原铸型腔内被金属液排出的气体又进入腔内，使未凝固的铸件受压，表面产生凹陷，铸件边缘和点线角处变圆钝防止措施延长加压时间，使铸造压力持续时间长于合金凝固时间改善包埋料的透气性，在熔摸的边缘安放排气孔。,SCU WEI ZH,八、砂眼,由于脱落的砂粒被包埋在铸件表面或内部而形成的孔穴。防治措施制作熔模时，避免铸型腔内产生内尖角掌握好包埋料的使用方法，提高铸型的强度和韧性使用规范的铸圈底座，保证铸道口的质量在烘烤和焙烧过程中防止外界砂粒落
18、入铸型腔内,SCU WEI ZH,九、铸件机械性能差,铸件脆性大，易断裂，达不到应有的性能原因：熔金温度过高，时间过长使金属变质熔金吸收了碳元素熔金过程中参入了其他杂质 坩埚质量差,SCU WEI ZH,小 结,本章介绍了包埋及铸造技术。包埋时，必须根据使用合金的不同，正确选用包埋料。而使用不同的包埋料，有不同的包埋方法；有一次包埋法和二次包埋法。牙科铸造属于熔模铸造，铸型分为有圈铸型和无圈铸型，经烘烤焙烧后，浇铸入适量熔化合金形成铸件。铸造方法有离心铸造、真空加压铸造、离心力/压力铸造、离心/抽吸/加压铸造等。铸造常见的问题主要有：铸造不全、铸件收缩、粘砂、表面粗糙、金属瘤、缩孔、缩松、砂眼等。,SCU WEI ZH,作业,铸造的工艺流程有哪些？包埋材料调和时的注意事项为什么要进行烘烤与焙烧合金溶解时应注意什么问题铸造中常见的问题有哪些？,SCU WEI ZH,SCU WEI ZH,
