真空精密铸造是将金属在真空室中熔化、浇注、结晶的铸造工艺。可降低金属中的气体含量,防止金属氧化和沙眼。用这种方法可以生产非常高要求的铸件。真空铸造成本高,一般用于优质铸件,铸件中不应含有挥发性物质。真空精密铸造是将浇口(或液管)插入金属液中,然后对铸件抽真空,使铸造腔负压的一种铸造方法。在负压的作用下,金属液沿浇口(或液管)上升,填满铸件,凝固成形,从而得到铸件。
真空精密铸造的工艺原理是将投资模具外壳密封室,降低密封室,发生浸在液体金属,然后启动真空泵泵密封室的真空,液体是在同一时间。铸件在模壳内凝固后,真空状态解除,流道内残余金属液回流到炉内,通过清理砂子获得真空铸件。真空精密铸造按真空铸造工艺建立的压差的不同可分为直接铸造法和特殊真空铸造法:
一、直接铸造法
以CLA法为例,将普通投资成型工艺制成的模壳置于密封腔内,降低密封腔,将直浇口插入液态金属中。启动真空泵将密封腔抽入真空,同时金属液体充填。壳体内的金属液凝固后,密封室与大气连接以消除真空,浇口内未凝固的金属液回流到坩埚内。然后将模壳从砂子中取出,得到铸件。除CLA法外,还有倾翻真空精密铸造法,即在充型完成后,将模具倒模,浇带内剩余的液态金属为铸件的凝固提供补料。该方法易于实现连续生产,生产效率高。
二、特殊真空铸造方法
这种真空精密铸造方法主要是根据铸造工艺要求或合金类型,在铸造工艺中增加了一些特殊的操作。例如,提高真空精密铸造的送料能力。完成后对密封腔进行真空处理;将金属液充入腔内后,再向下密封腔内充入压缩气体,以改善上、下密封腔之间的压差,从而提高铸件凝固过程中金属液的进料能力。该过程的示意图如图2所示。和使用惰性气体保护真空精密铸造,该方法主要用于高温合金的生产和容易氧化的合金真空熔炼和浇注铸件过程(也称为CLV方法)、金属熔炼的方法是真空,真空熔炼和铸造室通过一个惰性气体的同时,保持同样的压力。将模壳流道或冒口插入金属液中,降低铸造腔压力。保持一定时间后,浇口中的金属液在泄压后回流到坩埚中。