【文章內容簡介】 sand， ∴ 有 lower permeability Applications： Gear housing， Cylinder head， connecting rods. Sodiumsilicate Process (CO2 mold hardening process) 利用 CO2即矽酸鈉荃黏劑 (～ 6％ )來硬化模型。 →將矽酸鈉和模砂混合，塗於 pattern上， then吹入 CO2來 硬化之。 ☆ hardening time is about 15～ 30 seconds. Evaporative Pattern Casting （可消失）模法 or（蒸發(fā)）模法 鋁模 →注入合成樹脂 polystyrene →取出樹脂模 →pattern is coated with waterbased slurry→ dry it→置入砂模 →澆注 優(yōu)點： process flask can do it easy且 easy for plex pattern cleaning and finishing long run it is very economical major factor is the “ cost for producing the die” can be automated 優(yōu)點 : dimension surface （如黃銅）， ∵ 高溫時金屬模壽命 相當短，石膏只使用一次， ∴ nothing to worry about 4.∵ plaster has low thermal conductivity， and casting cool slowly and more uniform grain structure， ∴ casting較少摺曲 worpage ☆ Precision casting： plaster casting， ceramicmold and investment casting. PlasterMold Casting( have very low穿透性 ) 石膏製模，會加 silica flow to improve strugttr 石膏粉＋矽粉＋水 →塗覆於 pattern(halves)上 →[15min]→remove pattern→ dry with 120～ 260176。(去水 分 )→合併石膏模得模穴 mold cavity→澆注 pouring low穿 透性，氣體無法釋放， ∴ 澆注需在 vacuum下 or under pressure 改善穿透性 : Antioch process：在高壓汽爐內 10hrs去 水， 12hr rehydrated 使石膏粒狀化，具透 氣性 foamed plaster，（即加入泡沫劑）， 使得到較佳的透氣性 Investment Casting（包模製造） or失臘法 (lost wax) 原為 16th century藝術家採用的方法 wax into a split mold （鋼 or brass做成欲鑄零件之複製品，再做成鉍 or鉛的對合鑄模） gated together to form a cluster pattern （可將 n個帶有澆口，冒口的樣模組合起來） flask is placed outside of pattern 4.(Refractory mold slurry is poured) Dip the pattern in the slurry several time until a coat is built up. out the wax(90～ 175℃ ) (then，加熱 65～ 1050℃ for 4 hrs， depending on the metal to be cast) molten metal out *包模程序相當昂貴，適合高熔化溫度合金及需要 good surface finish and close tolerance者 優(yōu)點： plex形狀的工件 ，可鑄成預設之零件形狀 CeramicMold Casting陶瓷模 類似石膏模，差冸在於其選用耐高溫的模材 slurry is a mixture of 細鋯石＋氧化鋁＋熔融矽 程序 : 熔融 slurry→覆於 pattern上 →分離 mold→[乾燥 ]→除去揮發(fā)物質 →結合上下 mold→澆注 Vacuum Casting PermanentMold Casting （適用於低熔點金屬 ex： Al， Mg， copper alloy， gray iron） 利用 gravity來澆注。 Mold由耐火材料製成，如 cast iron， brone， graphite or refractory metal alloys可得 good surface， close tolerance uniform and good mechanical properties castings at high production rate. 常見產品為活塞頭連桿（太複雜的形狀，則取件不易，但可配 合 sand core來做 ) Die casting壓鑄法 developed in 1900S(pressure die casting在 Europ稱 ) permanentmold casting的一種。可分為 Hot chamber process and cold chamber process二種。 約於 ～ 700Mpa(～ 100K$I)壓力下，將 Molten Metal鑄 入金屬模內。 Cold chamber Process( 20～ 70Mpa) Injection chamber is not heated. Molten metal is poured into the injetion cylinder (shot chamber) ∵ 高壓， ∴ 通常以鎖模時的壓力來模子和心型可重覆使用， 可精密控制尺寸，幾乎不須再加工，澆口、橫澆道和造?？? 均可再熔化，廢料損失少，可避免鑽孔及螺紋類的加工， High production rate with good strength，亦可得薄壁。 缺點： ，對少量生產有所限制。 ，金屬鑄件可能發(fā)生不良 的冷激影響 (chilling effect)， ∵ 模型無法跟著 casting收 縮 ∴ 收縮係數高的金屬應儘快自模型中取出。 →開模子 →成品壓出 →成品取出 One cycle： 模子清洗 → 噴離模劑 → 按下啟動扭 → 模子關閉 → 熔液射出 →鐵芯抽出 →插入鐵芯 → Hot chamber Process( 30Mpa and 15Mpa) 熔解室裝置於機器內，注射缸浸泡於熔化金屬內，（液壓 or 氣壓）將金屬壓入模子內，而得鑄件。拉鍊齒，低熔點合金 ( 900 shots/hr) 藉由模子做高速旋轉所產生的離心力而使鑄件定位模型 中。鑄件表面可得更細緻，緊密的金屬結構，具有更佳 的物理性質，（尤適合對稱性的鑄件）。 可分為三種： True centrifugal casting（真離心） Semi centrifugal casting（半離心） Centrifugal（離心加壓鑄造法） centrifugal casting(省去 core)通用於管子襯套及 對稱形製品 Mold are made of steel， iron or graphite and maybe coated with refractory material (來增加 Mold壽命 ) 圓形鑄件尺寸，由 13mm～ 3m( Dia ) and長 16m由離心力 ，雜質會分離留於內側亦亦處理。 水平軸離心鑄造可分為 2種： metal mold上塗一層薄的耐火材料，可加速 熔化金屬層的開始凝固，由模壁往管內壁進行可的較佳 凝固方式雜質會留於壁內。 ，此可避免金屬的直 接凝固，（金屬在壁面及管內同時凝固）， ∴ 鑄件壁厚 部份中間造成海綿組織，並含有雜質。鑄鐵管製法 (shell mold＋離心鑄造法 ) ＋ phenolic Resin傾入已加熱之圓筒 內，製成 shell mold (rotating)mp： 50― 小口徑 375～ 790― 大口徑 Semicentrifugal casting 當模型繞垂直軸旋轉時，內部係完全充滿金屬，並可裝上 冒口與心型， casting通常為實心，但此處壓力小，不很密 實，且常含雜質，一般中心部 份都切去。轉速不如真離 心法那麼高。 Centrifugal(不限於對稱性物體 ) 係藉由離心力將位在中心的金屬熔液填入模子外緣的鑄造 孔穴。 ˙牙醫(yī)使用此法鑄造金質鑲套 Centrifugal Casting 離心鑄造法 Definition：將固態(tài)金屬加熱及冷卻處理，以改變其物理性質。 ex： steel→harden→ to be cutter or steel→soften→ to be cutted 熱處理可消除內應力，降低晶粒尺寸，增加韌性 or internal is ducitile and external is 。 合金鋼：除含碳外，尚含鎳、鉻、錳、鉬、鎢、矽、釩、銅 … 討論純碳鋼之一般商業(yè)用鋼的熱處理，冷卻速率為主要控制因素，from高臨界溫度範圍迅速冷卻可得硬化 effect but cooling slowly，則得相反效果。 五、熱處理 Heat Treatment Iron—Iron Carbide Phase Diagram 鐵對碳化鐵平衡圖 於 Fe – C 平衡圖上 c在 ％以下為純鐵 (αFerrite)肥粒鐵 2. C： ～ ％為鋼 steel 3. C： ～ ％為鑄鐵 C： ％徐冷至室溫時全部成為 Pearlite（波來鐵），稱 為共析鋼 Entectoid Steel 5. ％碳以下徐冷至常溫為 Ferrite肥粒鐵和 Pearlite波來鐵混 合組織，稱為亞共析鋼 (Hypoeutectoid Steel) 6. ～ ％碳徐冷至常溫時為雪明碳鐵 Cementite和波來鐵混 合組織稱為過共析鋼 (Hypoeutectoid Steel) ％，冷卻至 1140℃ 時凝固成為沃斯田鐵 Austenite和 Cementite雪明碳鐵的細密共晶物稱為共晶鑄鐵 Eutectic Cast ～ ％間為亞共晶鑄鐵 Hypo–eutectic cast iron ˙肥粒鐵： (bcc)α固熔體，即 αFe內含有極少量的碳固熔體。 Ferrite solid solution b： 80～ 90軟，強磁