|
|
|
首飾熔模鑄造又稱為精密鑄造,其曆史非常悠久。熔模鑄造工藝經歷了兩個主要的發展階段,一是1935年的加拿大人Jungersen發明瞭彈性硫化橡膠模型;二是在20世紀中期(1940~1950年),將牙科行業中長期使用的鑄造方法成功地應用於首飾生產。從那時起,熔模鑄造的首飾逐漸普及,該技術成為了現代首飾製作工藝的主要方法,目前大約有近70%的Au,Pt,Ag首飾產品採用熔模鑄造技術製作。世界上一些 的國家和地區,如意大利、德國、美國、日本和中國香港等,對首飾熔模鑄造技術進行了深入地、全面的研究,在鑄造設備、生產工藝、原(輔)材料等方面取得了顯著的進展。 首飾熔模鑄造涉及的設備較多,主要由注蠟設備、開粉設備和鑄造機等。 一、注蠟設備 注蠟設備主要包括真空注蠟機和氣壓注蠟機,均採用氣泵加壓,使蠟液充填橡膠模腔。蠟模製作是熔模鑄造工藝中的重要工序,蠟模的質量對首飾產品有着重要影響。早期普遍使用的是簡易氣壓式注蠟機,蠟模的質量相對難以保証,特別精細的蠟模難以成形。20世紀80年代后出現了真空注蠟機,注蠟前需抽空橡膠模,由於蠟模是在真空狀態下注蠟,使充填性能得到了優化,因此,可以注出比較細薄的蠟模,提高了蠟液的充型能力。90年代以後開發了自動化程度更高的真空注蠟機,如日本yasui公司生產的數碼式真空注蠟系統,採用二次注蠟系統使蠟模的收縮降到 程度,注蠟參數可以任意組合。橡膠模放入夾模機械手內,輸入程序號,按下“開始”鈕,就可自動完成全過程。該設備控制溫度准,注蠟效果完美。 以往的注蠟模具為橡膠模,有一定的厚度要求。近幾年,在部分結構上採用金屬膜,製作的蠟模非常薄,近乎透明,且其重量、尺寸的穩定性很好,適合構造簡單的批量件。 二、開粉設備 普遍使用的簡單攪拌機容易使漿料捲入氣體,整個開粉過程要經過多道工序,比較繁瑣。90年代后出現了真空自動攪粉機,它集攪拌器和真空密封裝置於一身,可在真空狀態下完成從攪拌鑄粉到灌漿成形的整個過程,有效地減少了氣泡,使產品的光潔度更好。真空攪粉機一般具有定量加水以及設定攪拌時間與速度等功能,提高了開粉的自動化程度,操作簡單、省時。 三、焙燒爐 首飾行業用的石膏焙燒爐大都採用電阻爐,一般為三面加熱,爐內溫度分布不均勻,焙燒時也不易調整爐內氣氛。為了達到均勻分布爐內溫度、消除蠟的殘留物及自動化控制等目標,近年來不斷開發了一些 的焙燒爐。如,意大利的Schultheiss公司研製了一種新型爐,在加熱元件與石膏型間設置了耐熱鋼罩,在爐頂裝風扇,強制空氣流過加熱元件並從爐底返回爐膛,從而強制爐內流動空氣,改進了爐殼的絕熱性能。德國研製了一種更 的焙燒爐,採用爐床迴轉方式,使石膏型均勻受熱,石膏內比較光潔、精細,特別符合 的蠟象鑄造工藝要求。這種爐箱四面加熱,內有雙層耐火磚隔板,熱度均勻穩定,絕緣性能好,經過兩次充分燃燒后,排出的是無公害氣體,對環境不會產生不良影響。目前,許多國家都在生產這種焙燒爐。 四、鑄造機 鑄造機是首飾熔模鑄造中非常重要的設備,是保証產品質量的一個重要條件。由於首飾產品都比較精細,金屬液在澆注過程中會很快凝固而喪失流動性,因此,常規的重力澆注難以保証其成形,必須引入一定的外力,促使其迅速充填型腔,以獲得形狀完整、輪廓清晰的工件。根據採用的外力形式,常用的首飾鑄造機主要有離心和靜力鑄造機兩類。 (1)離心鑄造機:利用高速旋轉產生的離心力將金屬液引入型腔,充填速度較快,有利於細小複雜工件的成形,適合Au,Ag等合金的鑄造;對Pt來說,由於其處於液態的時間非常短,用離心鑄造比較適合。目前,有些小型加工廠還在使用一種簡單的機械傳動式離心機,它沒有附帶感應加熱裝置,利用氧氣(乙炔)熔化金屬,或者利用熔金機熔煉金屬,然後將金屬液倒入坩堝中進行離心澆注,冶金質量沒有保証。現代離心鑄造機在這方面有了很大的改進,集感應加熱和離心澆注于一體,適合鑄造Au、Ag、Cu等合金。 與靜力鑄造相比,離心鑄造具有澆注時金屬液紊流嚴重、易出現氣孔、金屬液對型腔壁沖刷劇烈、易導致鑄型開裂或剝落、離心鑄造的 金屬量相對較少等缺點。針對這些問題,現代離心鑄造機改進了驅動技術和編程能力,把鑄型中心軸和轉臂的角度設計成轉速的一個函數,能從90度變化到0度,綜合考慮了離心力和切向慣性力使金屬液流出坩堝、流入鑄型的作用,有助于均衡金屬液,防治金屬液首先沿着逆旋轉方向的澆道壁流入;在鑄型底部加設了抽氣裝置,方便型腔內的氣體順利排出,較好地改善了充型能力;同時配備了測溫裝置,可以極大地減少人為的判斷誤差。 (2)靜力鑄造機:利用真空吸鑄、加壓等方式,促使金屬液充填型腔。與離心鑄造相比,靜力鑄造機的充型過程相對平緩,金屬液對型腔壁的沖刷作用較小;一次鑄造的 金屬量較多。因此,靜力鑄造機在首飾製作業界得到了越來越廣氾的應用。靜力鑄造機有多種,其中最簡單的當屬吸索機。該機器的主要構件為真空系統,不帶加熱熔煉裝置,因此,需與火槍或熔煉爐配合使用,其操作簡單,效率較高。由於是在大氣下澆注,金屬液存在二次氧化吸氣的問題,整個澆注過程由操作者控制,因此,人為影響質量的因素較多。
|
|
|
|
|
|
|
|
|