新式儀表指示標志的準確度問題探究
1概述
2無余量熔模精密鑄造技術應用于儀器儀
2. 1儀器儀表用無余量熔模精密鑄件
2. 2無余量熔模精密鑄件常用的鋼種材質
儀器儀表的服務領域大多用于石油、化工、冶金和電力等工業領域，其工作環境比較惡劣，要求儀器儀表耐腐蝕、耐高溫、耐高壓。因而，儀器儀表所用無余量熔模精密鑄件的鋼種材質比較特殊。
一方面，由于儀器儀表零（鑄件）部件所選鋼種材質特殊，鍛造和機械加工比較困難；特別是Monel 400， Monel K- 500和Hastelloy alloy C- 276合金，鍛造出內部、外部形狀復雜的鍛件幾乎是不可能的。另一方面，由于儀器儀表零部件外形非常復雜，表面粗糙度和尺寸精度要求高，普通的熔模精密鑄造無法解決。無余量熔模精密鑄造（件）所具有的高表面粗糙度、高尺寸精度和耐高壓的特點，這正好可以滿足儀器儀表鑄件的各項技術要求。
3無余量熔模精密鑄造實例
以下用引進美國羅斯蒙特公司1151型變送器馬蹄形殼體為例簡明扼要地敘述其工藝過程。
3. 1馬蹄形殼體鑄件
其外表面粗糙度要求為6. 3 3. 2 m，尺寸公差精度要求最大不超過0. 2 mm.另外還有一些垂直度、耐高壓等方面的要求。
3. 2蠟模模具
該鑄件蠟模模具設計為2付。一付為蠟模芯骨模具，其特點和技術要求是各部分尺寸比鑄件蠟模尺寸小1. 5 2. 5 mm.另一付為鑄件蠟模模具。鑄件蠟模的模具在設計制造時，鑄件的綜合收縮率主要考慮3個方面：合金收縮率、模料收縮率和型殼膨脹率，即K = K 1 + K 2 + K 3。模具的制造公差一般選用零件公差的1/ 4 1/ 8，型腔公差為0. 02 0. 03mm。模具型腔尺寸由L M = L C（1+ K ） +（1/ 2）確定，其中L M為型腔尺寸， L C為鑄件尺寸， K為鑄件綜合收縮率，為鑄件型面上的公差。模具型腔表面粗糙度為0. 4 0. 1 m.
3. 3澆注系統
為了保證無余量熔模精密鑄件凝固時不出現縮孔和疏松，必需設計具有足夠補縮能力的鑄型。補縮系統的設計主要有2個方法：凝固模數法和補縮距離法。馬蹄形殼體鑄件的澆注系統設計所示。經過多次實驗、反復推敲，最終澆注系統設計為澆口杯下面加一平板澆道，其正反2面各設置2個蠟模。由澆口杯、平板澆道、4個蠟模組成一個蠟模組。平板澆道在這里起著直澆道、橫澆道和冒口的作用。 4個內澆口在鑄件上均勻對稱分布。
3. 4模料和熔模
3. 4. 1模料。目前，體積膨脹小、收縮小，制造的熔模尺寸穩定，表面光滑。歐美國家所使用的模料主要是在烷烴蠟中添加脂肪酸鈉，如美國使用的20%石蠟+ 20%微晶蠟+ 10%巴西棕櫚蠟+ 25%聚合松香+ 25%合成樹脂。我國無余量熔模精密鑄造模料是從中、高溫模料的基礎上逐漸發展起來的，典型模料配方為： 30%石蠟+ 5%地蠟+ 5%川蠟+ 30%聚合松香+ 25% 425松香+ 5% EVA， EVA為工程塑料。
3. 4. 2熔模制造。首先制造芯骨蠟模。芯骨蠟模所用模料一般是回收的不能用作蠟模表層的模料。制造鑄件熔模時，先把芯骨蠟模固定在模具中，然后壓注模料制造鑄件熔模。
鑄件熔模表層所用模料一般是新配制的。制造熔模時應注意壓注蠟模溫度、模具溫度、注射壓力和保壓時間等工藝參數。壓蠟溫度一般在70較好，模具溫度多控制在30 35 ，注射壓力和保壓時間一般在21 140 kg/ cm 2和45 60 min之間選取。
3. 5型殼
由于在澆注時，型殼直接和高溫金屬液體接觸，并發生一系列物理和化學反應，因而優質的型殼是能否獲得表面光潔度高、尺寸精確的無余量熔模精密鑄件的關鍵之一。型殼質量的關鍵因素在于型殼的高溫強度、高溫軟化點，以及型殼的熱膨脹性以及內表面層的質量和化學穩定性。型殼采用高強度型殼制作工藝。表面層漿料和撒砂材料選用電熔剛玉（ Al 2 O 3 98% ）和硅溶膠，以自然干燥為好。第2層和以后的加固層多采用莫來石基耐火材料（ Al 2 O 3 + SiO 2）和硅酸乙脂制作的漿料。像馬蹄形殼體鑄件這樣的小鑄件，其型殼一般在6 8層之間。
3. 6熔煉和澆注
無余量熔模精密鑄造除了要有高質量的鑄造蠟模、型殼以外，還必須有正確的熔煉和澆注工藝，才能獲得優質的鑄件。馬蹄形殼體鑄件采用雙聯熔煉鑄造技術，即在感應爐里熔煉澆注成母合金錠，然后在融化速度快（ 2. 5kg/ min）的翻轉式感應爐中澆注型殼（鑄件） .
4結束語
從以上典型的馬蹄形殼體鑄件的無余量熔模精密鑄造工藝流程的大概情況來看，其工藝過程與普通的熔模精密鑄造工藝基本類似、大體相同，但是也存在許多不同之處。無余量熔模精密鑄造可以說是在普通的熔模精密鑄造的基礎上運用現代技術發展起來的一門新的鑄造技術。我國的無余量熔模精密鑄造技術是在航空工業引進國外制造技術和部分先進機械設備的基礎上，通過消化吸收，不遺余力的國產化和技術創新，才不斷發展并成長起來的。
最近10余年來，經過儀器儀表工業和航空工業的通力合作，無余量熔模精密鑄造技術已成功地應用于儀器儀表零部件制造，其應用范圍逐步擴大，為我國儀器儀表工業的國產化、產品的升級換代作出了積極的貢獻。中國糧油儀器網 http://www.yoshikomatsuura.com/
