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鄒小姐：13326633089 -
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6000多年(nian)前，人(ren)類就掌握了鑄(zhu)(zhu)造這門金(jin)屬熱加工(gong)技術(shu)--將金(jin)屬熔煉成符合一定要求的(de)(de)液體(ti)并澆進鑄(zhu)(zhu)型里，經冷卻凝(ning)固(gu)、清整處(chu)理后得到(dao)有預定形狀、尺寸和性能的(de)(de)鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)工(gong)藝過程就是鑄(zhu)(zhu)造。鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)薄(bo)壁(bi)化是現代鑄(zhu)(zhu)造技術(shu)的(de)(de)發展方向(xiang)，是產品輕量化的(de)(de)發展的(de)(de)前提(ti)，在航空(kong)航天，汽(qi)車(che)，電(dian)子等領(ling)域(yu)實現鑄(zhu)(zhu)件的(de)(de)薄(bo)壁(bi)化具有重要意(yi)義。充型是薄(bo)壁鑄件(jian)制造技(ji)術的關(guan)鍵(jian)，大型復雜(za)薄壁(bi)鑄(zhu)件(jian)散熱(re)快、凝固時間短、充型阻(zu)力大，因此(ci)其(qi)鑄(zhu)造(zao)成形(xing)一直是制造(zao)界的(de)難題之一，高溫合金的(de)大型復雜薄壁鑄(zhu)件的(de)鑄(zhu)造成形(xing)尤其困難。
反重(zhong)力鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)，由于(yu)其(qi)合理的(de)溫場分布、平穩的(de)充(chong)型特點和良好的(de)液態補縮能力，在優質(zhi)鋁鎂合金鑄(zhu)件的(de)生產中得到(dao)了(le)廣泛的(de)應(ying)用，并且(qie)成(cheng)為(wei)當今的(de)主(zhu)流成(cheng)形技術，特別是在大(da)型復(fu)雜薄(bo)壁優質(zhi)構件的(de)生產中幾乎成(cheng)為(wei)不(bu)(bu)可替(ti)代的(de)生產手段。反重(zhong)力鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)根(gen)據(ju)其(qi)建立壓(ya)差過程的(de)不(bu)(bu)同，可以分為(wei)低壓(ya)鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)、差壓(ya)鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)、調壓(ya)鑄(zhu)造(zao)(zao)(zao)(zao)及真(zhen)空(kong)吸鑄(zhu)等(deng)。
據(ju)說絕大部分(fen)汽車廠商都(dou)會指定使用低壓鑄造(zao)來保(bao)證輪轂質量(liang)
一、什(shen)么(me)是反重力鑄造？
這個很嚇人的詞(ci)兒“反重力”里面的重力就是我們認知里面的重力。看反重力鑄造之前，先看重力鑄造的概念。重力鑄造是指金屬液在地球重力作用下注入鑄型的工藝，也稱重力澆鑄，廣義的重力鑄造包括砂型澆鑄、金屬型澆鑄、熔模鑄造、消失模鑄造，泥模鑄造等；窄義的重力鑄造主要指金屬型澆鑄。
反重力鑄造(Counter—Gravity Casting，CGC)是20世紀50年代發展起來的一種鑄造澆注成形工藝，是帕斯卡原理在鑄造生產中的應用。它是使坩堝中的金屬在壓力的作用下沿升液管自下而上克服重力及其他阻力充填鑄型，并在壓力下獲得鑄件的一種方法。其特點(dian)就是合(he)金液(ye)充填鑄型的(de)驅動力與重(zhong)力方向(xiang)相反(fan)，合(he)金液(ye)沿(yan)與重(zhong)力相反(fan)方向(xiang)流(liu)動。
帕斯卡原理：液體(ti)的(de)壓強傳(chuan)遞
反重(zhong)力(li)(li)鑄(zhu)造中金屬(shu)(shu)液(ye)(ye)實際(ji)上是在(zai)(zai)重(zhong)力(li)(li)和外(wai)加驅(qu)動(dong)力(li)(li)共同(tong)的(de)作(zuo)(zuo)用下充(chong)型(xing)。外(wai)加驅(qu)動(dong)力(li)(li)在(zai)(zai)金屬(shu)(shu)液(ye)(ye)充(chong)填(tian)過(guo)程(cheng)中是主導(dao)力(li)(li)，它(ta)使金屬(shu)(shu)液(ye)(ye)克(ke)服(fu)其自(zi)身重(zhong)力(li)(li)、型(xing)腔內阻力(li)(li)以及其它(ta)外(wai)力(li)(li)的(de)作(zuo)(zuo)用完成(cheng)充(chong)填(tian)鑄(zhu)型(xing)。由于外(wai)加驅(qu)動(dong)力(li)(li)的(de)存在(zai)(zai)，使得反重(zhong)力(li)(li)鑄(zhu)造成(cheng)為一種可(ke)控工(gong)藝，在(zai)(zai)金屬(shu)(shu)液(ye)(ye)充(chong)填(tian)的(de)過(guo)程(cheng)中，通過(guo)控制外(wai)加力(li)(li)的(de)大小可(ke)以實現不(bu)(bu)同(tong)充(chong)型(xing)速度的(de)充(chong)填(tian)，滿(man)足不(bu)(bu)同(tong)工(gong)藝的(de)要求；同(tong)時使鑄(zhu)件在(zai)(zai)一較大力(li)(li)的(de)作(zuo)(zuo)用下凝(ning)固，提高金屬(shu)(shu)液(ye)(ye)的(de)補(bu)縮能(neng)力(li)(li)，降低(di)縮孔、氣孔和針孔等(deng)鑄(zhu)造缺陷。
反重力成形(xing)技(ji)術在其整(zheng)個成形(xing)過程(cheng)都可(ke)以參數化，并(bing)以程(cheng)序的形(xing)式予以執行，從而(er)實現工藝(yi)的可(ke)重復性，被(bei)廣泛應用(yong)(yong)于(yu)優質鑄件的生產。反重力鑄造適(shi)用(yong)(yong)范圍廣，可(ke)用(yong)(yong)于(yu)鋁合(he)(he)金(jin)(jin)、鎂合(he)(he)金(jin)(jin)、銅合(he)(he)金(jin)(jin)、鈦合(he)(he)金(jin)(jin)、高溫合(he)(he)金(jin)(jin)等多種材(cai)料，鑄件重量從幾(ji)(ji)十克到幾(ji)(ji)噸。
二、反重力鑄造的關(guan)鍵部件之一：升液管
升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)是反(fan)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)的(de)關鍵部件(jian)之一。充型(xing)時，在氣壓的(de)作用(yong)(yong)下(xia)，金(jin)屬液(ye)(ye)通過升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)從坩(gan)(gan)堝(guo)內進入鑄(zhu)型(xing)中。卸壓時，未凝固的(de)金(jin)屬液(ye)(ye)也通過升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)回(hui)流至坩(gan)(gan)堝(guo)內。作為(wei)澆注系統中的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)要組元(yuan)，升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)具有導流和補縮的(de)作用(yong)(yong)，它應(ying)具有氣密性(xing)、化學惰性(xing)及充型(xing)過程穩(wen)定(ding)可靠性(xing)，在反(fan)重(zhong)(zhong)(zhong)力(li)鑄(zhu)造(zao)工藝中起(qi)著(zhu)至關重(zhong)(zhong)(zhong)要的(de)作用(yong)(yong)。升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)可以采用(yong)(yong)不同材(cai)料(liao)制造(zao)而成，從材(cai)質上，升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)主要分金(jin)屬升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)和陶(tao)瓷升(sheng)液(ye)(ye)管(guan)(guan)。壓鑄過程中，鋁熔液（溫度700~900℃）每隔3～5分鐘從升液管內被壓送到模具型腔，升液管必須具有低的熱膨脹系數和良好的抗熱震性，以提高升液管的使用壽命。
1、金(jin)屬升液管(guan)
金(jin)(jin)屬(shu)(shu)升(sheng)液(ye)(ye)(ye)管(guan)主(zhu)要由無(wu)縫(feng)鋼管(guan)焊(han)接或者灰口鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)鑄(zhu)(zhu)造(zao)后，內外層(ceng)刷上耐火涂(tu)料(liao)(liao)制造(zao)而(er)成。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)升(sheng)液(ye)(ye)(ye)管(guan)的(de)(de)(de)優(you)點是具有(you)良好的(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能，氣密性(xing)好，便于(yu)加工，價格(ge)低廉(lian)，不足之處在(zai)于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)與(yu)涂(tu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)熱膨脹系(xi)數差(cha)別大，涂(tu)料(liao)(liao)易剝落，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)升(sheng)液(ye)(ye)(ye)管(guan)極(ji)易腐蝕，污染(ran)合(he)金(jin)(jin)液(ye)(ye)(ye)，而(er)且金(jin)(jin)屬(shu)(shu)升(sheng)液(ye)(ye)(ye)管(guan)在(zai)使用中變形嚴重(zhong)，會影響合(he)金(jin)(jin)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)流速(su)與(yu)方(fang)向。此外，鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)升(sheng)液(ye)(ye)(ye)管(guan)使用壽(shou)命短，更換配件耗時(shi)多影響生(sheng)產(chan)效率(lv)。
2、鈦(tai)酸鋁陶瓷升液管(guan)
鈦酸鋁(lv)陶瓷不僅具有較高的熔點（1860℃）、較低的(de)(de)熱膨脹系數(shu)（α≤2.0×10-6/K），且具有(you)與鋁等許多有(you)色(se)金屬熔體不潤濕的(de)(de)特性，因此是(shi)制造(zao)鑄鋁用(yong)升液管(guan)的(de)(de)優良材(cai)料(liao)。但(dan)是(shi)鈦酸(suan)鋁在(zai)750～1300℃易分解為α-Al2O3和(he)金紅石(shi)型TiO2，導致材(cai)料(liao)力學性能(neng)(neng)和(he)抗熱震性能(neng)(neng)降低。國(guo)內對鈦酸(suan)鋁升液管(guan)的(de)(de)研究主(zhu)要集(ji)中在(zai)提(ti)高(gao)其抗熱震性能(neng)(neng)方面。與傳統鑄鐵立管相比，陶瓷(ci)升液管熱導率(lv)低很多(duo)（下(xia)文所提的氮化硅及賽龍陶(tao)瓷(ci)也(ye)是一樣的），因(yin)此在低壓(ya)壓(ya)鑄過程(cheng)中可以(yi)保持(chi)熱量。
鈦酸(suan)鋁升液管(guan)，做的(de)好(hao)的(de)產品使用壽命(ming)3個月(yue)+
普通產(chan)品使(shi)用壽命約十幾天
3、氮化(hua)硅陶瓷升液管
氮(dan)化硅(gui)作為高級耐火材(cai)料，具有低的熱膨脹系數，耐熱沖(chong)擊性能(neng)好、高溫(wen)力學性能(neng)高和抗(kang)金屬侵(qin)蝕能(neng)力強等(deng)優點。氮(dan)化硅(gui)熔點1900℃，熱膨脹系數2.5×10-6/K，對許多金屬不(bu)潤(run)濕。純氮化硅升(sheng)液管比鈦(tai)酸(suan)鋁升(sheng)液管具有更(geng)優異(yi)的抗熱震性能和耐(nai)溫能力(li)，使用壽命長但是價格昂貴。
氮化硅升液管，價格(ge)昂(ang)貴，但(dan)是(shi)非常耐用，據說做的(de)好的(de)壽命14個月+
采用氮化硅結合碳化硅的升(sheng)液管正常情況連續作業下(xia)使用壽命大于30天，使用性價比也還行。
4、賽龍陶瓷升(sheng)液(ye)管
賽龍陶瓷是一種Si3N4-Al2O3系高溫燒結材料，它(ta)是(shi)由Al2O3的Al、O原子部分地轉換了Si3N4中的Si、N原子，構成Si-Al-O-N系統。賽龍陶瓷具有高溫強度好、常溫和高溫化學性能穩定優異、耐磨性能好、熱膨脹系數很低（2.4～3.2×10-6/K）及抗熱沖(chong)擊性能好等優點(dian)。
賽(sai)龍(long)陶(tao)瓷(ci)結合(he)了氮化(hua)硅（高(gao)強度、硬度、斷(duan)裂韌(ren)性(xing)(xing)和(he)(he)低熱(re)膨脹(zhang)）和(he)(he)氧化(hua)鋁（抗(kang)腐蝕性(xing)(xing)、化(hua)學(xue)惰(duo)性(xing)(xing)、高(gao)溫能(neng)力和(he)(he)抗(kang)氧化(hua)性(xing)(xing)）的綜合(he)性(xing)(xing)能(neng)，具有非常的優異的熱(re)性(xing)(xing)能(neng)和(he)(he)機械性(xing)(xing)能(neng)。有資料顯(xian)示，英國公司生(sheng)產的賽(sai)龍(long)陶(tao)瓷(ci)升液管耐熱(re)沖擊(ji)性(xing)(xing)能(neng)優異，使用壽命可達12個月。
5、復(fu)合材(cai)料升液管(guan)
復合(he)材(cai)料(liao)(liao)升(sheng)液管多以鑄鋼、耐(nai)熱鋼等(deng)金(jin)屬管為(wei)骨架，內(nei)外表面涂(tu)覆或嵌(qian)套(tao)一定厚度(du)的耐(nai)高(gao)溫(wen)陶瓷等(deng)非(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)而成(cheng)，兼(jian)備了金(jin)屬升(sheng)液管的良好氣密(mi)性(xing)(xing)和高(gao)力學性(xing)(xing)能以及非(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)的耐(nai)高(gao)溫(wen)和高(gao)溫(wen)化學穩定性(xing)(xing)好等(deng)優點。此類升(sheng)液管制造工(gong)藝復雜，成(cheng)本較高(gao)。
粉體(ti)圈編輯：Alpha
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