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陶模鑄造法主要分為二種:
【蕭氏鑄造法】蕭氏鑄造法為英國的蕭氏兄弟所創造的。蕭氏法利用強火烘烤,讓膠狀模中的水份及酒精蒸發,也就是利用物理化學方法使模面生成無數細小貫通的裂痕,形成具透氣性的陶模。陶模鑄造法的制造程序如下所示:
模型→注入泥漿<蕭氏尼漿>→脫模→急熱→烘烤→澆鑄
【優尼鑄造法】優尼法由美國的葛林伍德氏研究發展出來的。優尼法系采用化學方法,將膠狀模浸漬於硬化浴中,讓模面的揮發物在無法蒸散下趨於安定,來維持尺寸的精度,然後再進行烘烤,讓表面獲得光滑而不生裂痕,而模內形成多孔構造的陶模,其精密度比蕭氏更高,可用於脫臘法中所需的陶心制造。
目前陶模法的鑄造都是多孔構造,透氣性佳,有利於澆鑄時砂粒的膨脹,崩散性佳,清砂作業非常容易;另外由於陶模精密度高、尺寸穩定、表面光滑,因此,目前蕭氏法及優尼法兩者都在專利權的保護下,成為鑄造金屬模具、大型的精密鑄件以及美術工藝品的重要鑄造技術。
陶模法的說明及特色如下:
【一】不需起模斜度,可鑄造復雜的鑄件:陶模制作時,當矽膠泥漿化成形而尚未硬化時,在膠化過程中取出模型,因為鑄模材料都還具有彈性,因此任何復雜曲面或有深凹處的鑄件或模具,都不需用到起模斜度而能夠輕易并且順利的將模型起出。
【二】可以自由選擇鑄造金屬:陶模的耐火度約為2000℃,不會受到金屬材質的限制,因此任何金屬都可以鑄造。
【三】制作時間短:模型完成後,只需二至三天或幾天內即可完成鑄件,後期的加工只是素材加工與研磨的加工。
【四】鑄件的大小及重量不受限制:鑄造法中,30?40公斤已屬於大形的鑄件,但是蕭氏法已經可以鑄造5?10噸級的汽車車體壓造用的金屬模具。
【五】鑄件表面光滑:泥漿中的耐火物是采用超級微粉,所以鑄件表面粗糙度約4S?18S,與脫臘法及石膏磨法相類似,幾乎不必再加工。另一般殼模鑄件表面的粗糙度約為35?50S,砂磨鑄件則約為100S。
【六】鑄件尺寸精度高:陶模法在脫模、燒成、澆鑄時都不會讓鑄模的尺寸有所變化,只有在金屬液的收縮時會造成尺寸不均勻的現象。因此,依照鑄件的形狀、大小、肉厚及鑄件金屬的材料,謹慎的計算及選用收縮用量,才是最重要的事項,避免鑄件的尺寸有所變化。
參考資料
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