真空精密鑄造爐的核心技術及發展趨勢

核心技術

結晶器加熱器雖然不是真空精密鑄造爐的標准功能，但其作用越來越明顯。

當立式雙室連續真空精密鑄造爐配有鑄型加熱器時，可有效防止陶瓷型殼從常壓電阻爐到鑄造完成的溫度下降，low volume manufacturing對金屬液的充型十分有利。您也可以使用模具加熱器在真空環境中加熱陶瓷模具外殼，選擇哪種方法取決於生產節奏和工藝條件。

無疑，當用於企業生產等軸晶鑄件的真空系統精密機械鑄造爐使用進行模具以及加熱器後，它更接近於實際生產技術定向控制凝固/單晶鑄件的HRS法單晶爐，但相比具有單晶爐，它不發展需要激冷結晶環(Chill Ring)與激冷盤(Chill Plate)，而且通過這兩種不同工況下對模具加熱器的要求也有所差異區別：

首先，真空精密鑄造爐的模具加熱器的加熱溫度通常要求在1200 ° 以內。 C.，足以保證工藝要求，在許多情況下只加熱到800～900 ℃;

其次，真空精鑄爐結晶器加熱器結構簡單，不需要采用雙區獨立溫度控制的方法，也不需要對加熱器內的溫度進行多點監控;

最後介紹了真空精密鑄造爐模具加熱器在結構上易於維護，具有快速更換等功能。

對於一個連續型的真空系統精密鑄造爐，一般管理傾向可以選用感應控制加熱的模具加熱器，而周期式的由於經濟結構的原因多采用不同電阻通過加熱的方式。就生產等軸晶的精密鑄造爐而言，感應加熱在使用時間成本與維護性上更有發展優勢，但一次性直接投資比電阻加熱要大。

是感應加熱器的結構圖，加熱器一般為石墨材料，具有使用壽命長、不易損壞等優點。 加熱器的隔熱層一般采用石纖維類隔熱材料，如果加熱溫度較低，也可采用陶瓷纖維類隔熱材料，這主要考慮成本和真空性能。

此外，當模具加熱器采用感應加熱模式時，必須注意模具加熱器的感應效應與熔化感應器之間的幹擾。custom part manufacturer雖然這並不像單晶爐的雙區感應加熱技術那樣困難，但它要求設計者為兩個傳感器選擇合適的頻率和距離。

真空隔離閥

真空系統隔離閥是指用於進行隔離可以連續式真空技術精密機械鑄造爐熔煉室與模具室的閥門，下文只論述立式爐的閥門產業結構與特點。一般主要用於通過真空精密鑄造爐的隔離閥主要有以下三種不同型式：1、插板閥;2、轉板閥;3、翻板閥。

插板閥

插板閥形式進行主要問題出現在中國早期爐型或小型的真空精密鑄造爐，這種教學形式與傳統的真空插板閥並無太大區別，只是在經濟結構上變成了水冷閥板，同時，為了能夠降低企業成本，還有就是一些生產廠家將閥門與模具室做成一體的。

然而，這種結構具有結構複雜、成本高、閥門可靠性低等缺點，已不再是主流方式。

轉板閥

旋轉閥是在真空精密鑄造爐中發展起來的一種閥門。其基本原理是通過旋轉(一般為90 ° 左右)和升降來切換和密封圓形水冷閥板。

前西德萊寶-海拉斯公司可以在此發展方面應用得較多。萊寶-海拉斯公司自己擅長使用螺旋槽式轉板閥並有相關技術專利。如圖2所示，該轉板閥通過螺旋槽將升降與擺轉兩個基本動作需要通過這樣一個液壓缸統一管理完成，機械設計結構比較簡單可靠，但對加工精度要求高。所以對於一些國外上市公司和國內存在一些生產廠家退而求其次，使用兩種動作複合的方式，將擺轉和升降動作分別有一套液壓缸(或其他工作動力主要方式)驅動。這也不失為一種能夠針對學生自身產品加工實力的權衡之法。

沈陽真空科學技術進行研究所又在生活常規水冷轉板閥的基礎上，開發出大口徑高壓鎖緊式隔離閥，具有一種雙向選擇密封的功能，可用於腔室內充氣系統壓力明顯高於標准大氣壓(0.2-3MPa)的工況。

翻板閥

翻板閥是真空精密鑄造爐發展的主要形式之一。 現在國際主流立式連續真空精密鑄造爐，prototype machining services都采用這種形式的閥門。

本實用新型具有大口徑成本低、占用空間小、維修方便等優點。

瓣閥放在模腔內部，模腔不需要做成帶有凸出部分的腔體來容納相應的閥機構，這對於減小模腔的體積從而減少抽真空時間非常有幫助(模腔要求抽真空速度快)。

翻板閥的閥板為水冷系統結構，內部有水道。密封圈置於水冷閥板上，既易於通過更換，也有一些利於企業防止由於密封圈溫度要求過高而失效。

結構上主要有兩種類型的瓣閥，一種是以德國ALD公司為代表的連杆型，即閥板的轉動和平移受到三個連杆的限制;另一種是以美國Retech公司為代表的溜槽型結構。 滑動槽型結構簡單且易於制造，並且具有大的調節裕度，但是閥板的移動半徑大於連杆型。 國內廠家采用斜槽瓣閥結構的情況很多。

翻轉澆鑄機構

翻轉鑄造機構是實現精密鑄造的關鍵機構之一。在熔模鑄造翻轉過程中，通常需要控制翻轉速度和角度等參數。傳統的設備往往采用液壓缸驅動周轉，甚至手動周轉，這些方式控制不好，往往鑄件不重複，不利於產品質量的穩定。

而新一代的翻轉澆鑄機構一般采用伺服電機控制，通過齒輪機構將動力傳遞給翻轉機構實現翻轉。同時，由於采用伺服控制，所以可以配合角度傳感器(或編碼器)和控制系統實現翻轉參數控制、曲線澆鑄、曲線學習記憶等多種功能。

美國Consarc公司偏愛使用Parker公司的液壓執行器作為一個驅動源。這種液壓執行器也是我們通過液壓缸推動我國齒輪和齒條來實現發展動力輸出的，在伺服控制上也有一些相應的液壓伺服比例控制閥和控制管理模塊。這兩種教學方式在機械原理上存在沒有什么區別，伺服電機雖然精度具有更高，但對於此類工況高精度是沒有社會意義的，因為他們即使學生采用開環的步進控制，都可以得到滿足人們對於中國精密澆鑄工藝的控制能力要求。

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