什么是真空熔模铸造工艺？
真空熔模铸造生产出质量极高的金属零件，具有精细的细节和出色的表面光洁度。它也比传统的熔模铸造更复杂，需要复杂的熔化和模具填充设备。因此，它只用于需要非常高水平的结构完整性且缺陷成本高昂的铸造零件。
为什么要使用真空？
液态金属在流入模具时往往会“搅动”。这种湍流会导致两种缺陷：氧化物和孔隙率。
当金属原子与氧结合时形成氧化物。这发生在形成氧化层的金属-空气中。在某些金属（例如铝）上，表面氧化是有益的，因为它会形成耐腐蚀层。但是，在铸造过程中是个问题。
这是因为，随着液态金属的搅动，氧化物会在表面形成并结合到铸件的主体中。一旦金属凝固，这些不连续性就会形成薄弱区域。
孔隙率是金属体内气泡的形成。与氧化物一样，它们会降低强度，尤其是在机加工暴露的高应力区域。
减少湍流、氧化和孔隙率的一种方法是从模具底部缓慢填充。大多数铸造公司都尝试这样做，但零件设计和周期时间限制通常会限制可能的情况。另一种方法是在金属流入之前从模具中抽出空气。
真空熔模铸造工艺
熔模铸造用于制造几乎不需要二次加工的复杂金属零件。该模具是通过用陶瓷浆料涂覆蜡模而形成的。在浆料干燥成硬壳后，蜡会熔化，留下一个空腔供金属填充。
在真空熔模铸造中，模具的制造方式相同，但随后将空气从模具型腔中抽出，然后再填充金属。由于目的是防止液态金属氧化，因此在熔化和浇注过程中，它们都在真空下进行。这是在真空感应熔炼机 (VIM) 中进行的。
在一种 VIM 配置中，机器由两个垂直排列的腔室组成。另一种 VIM 配置包含一个高效的水平三室真空感应系统。垂直两室配置具有处于真空状态的上室和下室。将陶瓷熔模铸造外壳放入下部腔室中，然后泵送至低微米级。接下来，打开隔离阀，将模具提升到靠近熔体坩埚的位置，以进行浇注。装满金属后，将外壳从模具真空室中取出。当凝固完成时，陶瓷被打破，露出铸件。卧式三腔 VIM 系统具有隔离阀，可确保腔室之间的真空度保持一致。坩埚捣打和熔炼与铸造周期融为一体，从而提高了效率，提供了更多的熔体/每小时浇注的磅数，同时保持高真空水平和卓越的铸造质量。
在该工艺的一个变型中，坩埚室可以被加压。 （使用惰性气体可避免氧化。）压力提高了模具填充速度，有助于确保模具型腔的每个部分都被填充。
真空熔模铸造的好处
该工艺的主要优点是几乎完全消除了铸件内的氧化和气孔缺陷和缺陷。 （仅“接近”，因为不可能从模具中提取出每一个氧气分子。）此外，它还可以防止由气穴引起的不填充。
其他好处是该工艺可以形成非常精细的特征和非常薄的壁部分，因为真空确保了腔体被完全填充。此外，表面质量极佳。
真空熔模铸造金属
任何适合熔模铸造的金属都可以在真空下进行加工。然而，该工艺最常用于镍、钴基超合金和钛合金，因为这些金属对氧具有极高的亲和力并容易形成氧化物。此外，这些金属的高价值及其在复杂、高价值产品中的应用，有利于最大限度地减少废料。
您应该使用真空熔模铸造吗？
在浇注金属之前在模具上抽真空可防止空气在铸件体内产生缺陷。与熔模铸造相结合，该技术可以生产适用于高负载和高应力应用的高质量零件。工艺经济学使得真空熔模铸造对镍、钴基高温合金和钛合金等高价值金属特别有吸引力。
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