複雜不可變形的高精密機件製法的製作方法
2023-09-23 18:42:45 3
專利名稱：複雜不可變形的高精密機件製法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複雜不可變形的高精密機件製法，主要以精密鑄造中的脫蠟法將塑料蠟注射成型為蠟模，再進行沾浸鋯砂以脫塑料蠟，然後經燒結澆鑄成一初胚;於初胚完成後，經銑制配合面、熱處理、研磨及細部研磨外緣後，完成一機件的製造，使複雜機件的成型得以簡化並使產品尺寸規格精密。
對一般外形較複雜且厚度較薄的機械元件的製法加以探究，以一般用量極大的機械手臂手掌夾持用的機件組裝機械元件為例，用現行的製造方法，由於其構件均是體積小巧且厚度較薄，加上所需要的組裝尺寸精密度極高，外觀形狀又極不規則，整個外形曲度複雜，因而無法以一般的模具成型製造，故在製造上大都以手工刮削，再配合車制、研磨等製造程序，方能完成整個機件的成品;而一般手工的刮削製造，不僅製造速度極慢，而且材料的損耗及實際生產製造的不良好率偏高，以致其售價上相對有偏高的情形，而對機械手的使用，在具有自動化要求的現代化產業界，需求量不斷的提高，使得其組裝用的精密機件的購置成本，因為需要與供給的不平衡相對偏高，形成一製造成本上的負擔，而如何針對此一需求量極大，又無法有效突破的產業技術盲點，達到降低製造成本的生產製造技術，得到一突破性的研究發展，實為一極待產業界研究開發的問題。
本發明的主要目的在於提供一種複雜不可變形的高精密機件製法，藉由精密脫蠟鑄造法形成初胚，再配合塑料蠟模沾浸鋯砂形成鋯砂模並熔解蠟，再進行燒結，以形成陶瓷模，供經澆鑄成型完成初胚，再經表面加工、熱處理及研磨等程序後，即可完成一完整的精密機件的製作，藉以達到省工，尺寸精確及不良好率降低，以有效降低製造成本的目的。
本發明的目的是由以下技術方案實現的。
一種複雜不可變形的高精密機件製法，其特徵在於主要是以塑料蠟質注射壓鑄成型為塑料蠟模，再進行沾浸塗抹數次預敷覆層，並於成型後將蠟溶解後成為模型，再放置入燒結爐進行燒結，然後以高精密機件所用的金屬熔液澆鑄於模型中成型為初胚;而初胚完成後再予以表面初步研磨，再加工配合面、熱處理，經研磨配合面及細部精密研磨成一完整的成品。
本發明的目的還可由以下技術方案進一步實現。前述的複雜不可變形的高精密機件製法，其特徵在於所述的蠟模是藉由PS(聚苯乙烯)材料混合蠟作為脫蠟法所用的蠟模。前述的複雜不可變形的高精密機件製法，其特徵在於所述的預敷覆層可為鋯砂漿以於蠟溶解後，形成陶瓷模。
利用精密鑄造的脫蠟鑄造法完成初胚，其中PS(聚苯乙稀)材料先予注射壓鑄成型為蠟模後，再沾浸鋯砂數次作為預敷覆層，再放入電爐中溶解塑料蠟，以形成空心鋯砂模，並予以燒結成一陶瓷模，再進行澆鑄程序，即使機件所用的金屬熔液澆注於鋯砂模中鑄成為初胚;初胚完成後打除陶瓷模，再加工配合面、熱處理及研磨、細部精密研磨，使製造出的機件更精密優良，有效提高整個生產製造效率。
本發明的優點及其效果是十分明顯的。
1、首先藉由精密鑄造中的脫蠟法，此是利用蠟模以PS(聚苯乙烯)塑料注射出模型，其較蠟模堅固而不易變形，可維持相當的精度，將機械元件預先澆鑄成型為初胚，再予以進行精車研磨及熱處理等加工製造程序，其中針對機械元件是屬於形態不規則，且各表面的弧度、角度及位置皆不相同，尤其弧面光滑度往往是研磨加工設備不易伸入窄小缺口中以進行修整表面光滑的過程，因此藉由脫蠟法的精密鑄造成型後，其表面光平而不需加工耗費甚多材料，甚至可以對表面上的凹凸、孔洞與缺口部份的尺寸、形狀可不必再進行加工程序，因而機械元件在製成初胚後，旋貼弧面即已達到光整形態，不需耗費手工的修整加工程序及材料，有效地免除了現有技術中單純以車削、銑削等挖空加工而造成不平整、厚度不一致與浪費加工程序等缺陷。
2、由於以精密鑄造成型，所以機械元件的外觀形態藉由模型的設定而可達到標準化、統一化的製造，而且所需加工量不多，極易達到所制出不同造型的機械元件品質統一且精確度極佳，杜絕以往產品良莠不齊的現象，可大幅度提高產品品質，減少製造、人工及設備等成本。
3、進行脫蠟鑄造製造程序可以同時進行數十個以上，使加工成本及生產工時皆可達到高效率化的經營，不需增設許多加工設備，提高產業利用價值，實為具有突破的發展功效。
4、由於精密鑄造形成初胚即已形成相當完整的形態，故而不需再以熟練的人工予以銼平，及用砂紙磨光等不能均一的加工技術，製造時相當有規律而容易控制，達到了產品極為精準的程度。
本發明的具體結構由以下附圖及實施例給出，以下結合附圖進一步說明本發明的結構特徵及目的。
附圖簡要說明
圖1為本發明的初胚流程示意圖。
圖2為本發明的製造程序示意圖。
圖3為本發明的成品外觀圖。
圖4為本發明的另一種成品外觀圖。
本發明的複雜不可變形的高精密機件製法，請配合圖1、圖2所示，主要以精密鑄造法預先成型為一設定的機械元件的形狀，再以精車研磨及修整等加工程序，即可達到規格化的目的;其中因PS(聚苯乙稀)材料不易為外界溫度及移動撞擊而有變形的現象，極適合於薄而精密零件製造的特性，首先利用PS(聚苯乙稀)塑料蠟質注射壓鑄於金屬模具中以成型為塑料蠟模，然後以高溫抹刀將數十個塑料蠟模焊設於蠟質流路系統中，並使塑料蠟模沾漿浸塗預敷覆層數次，本發明的預敷覆層即是為鋯砂漿(即耐高溫材料的鋯砂糊漿，產業界通稱此程序為沾漿)，加熱脫蠟後再放置入燒結箱中，在1000℃高溫下，進行燒結三十分鐘以形成陶瓷模型，再進行澆鑄程序，將製作機械元件所需的材料金屬用高頻熔化的金屬熔漿予以澆注於模型中成型即為初胚1。當初胚1完成後，其凹凸面形狀、角度、尖端與位置實已製作的機械元件的完整形態相類似，接著進行圖2所示的製造程序，精密鑄造初胚1成型後進行毛邊及表面粗研磨，藉由塑料蠟模澆鑄成型，所以表面光潔度即接近平般光滑，已達到需要的標準，再以銑車加工配合面達到要求的尺寸，再經應力消除處理、熱處理表面硬化處理、配合面尺寸研磨及光澤研磨程序等。如圖3、圖4所示，使機械元件2各表面達到更為精確的角度及尺寸;另外配合進行細部更為精密的研磨及修整程序，外緣21部份的端部各處A、B、C端緣進行局部研磨以達到精確尺寸外，並使各端緣間的垂直度與水平度也能達到符合要求的完整目的，而在經適當研磨及修整處理後，即可完成一完整的成品外型。以上是本發明所強調的重點。
權利要求
1.一種複雜不可變形的高精密機件製法，其特徵在於其是由塑料蠟質注射壓鑄成型為塑料蠟模，再進行沾浸塗抹數次預敷覆層，並以於成型後將蠟溶解後成為模型，再放置入燒結爐進行燒結，然後以高精密機件所用的金屬熔液澆鑄於模型中成型為初胚；而初胚完成後再予以表面初步研磨，再加工配合面、熱處理，經研磨配合面及細部精密研磨後成一完整的成品。
2.根據權利要求1所述的複雜不可變形的高精密機件製法，其特徵在於所述的蠟模是藉由PS(聚苯乙烯)材料混合蠟作為脫蠟法所用的蠟模。
3.根據權利要求1所述的複雜不可變形的高精密機件製法，其特徵在於所述的預敷覆層為鋯砂漿，於成型後將蠟溶解後，燒結形成陶瓷模。
全文摘要
本發明涉及一種複雜不可變形的高精密機件製法，利用精密鑄造的脫蠟鑄造法完成初坯，其中PS(聚苯乙烯)材料先預注塑壓鑄成型為蠟模後，再沾浸鋯砂數次作為預敷覆層，再放入電爐中溶解塑料蠟，以形成空心鋯砂模，並予以燒結成一陶瓷模，再進行澆鑄程序，即使機件所用的金屬熔液澆注於鋯砂模中鑄成為初坯；初坯完成後打除陶瓷模，再加工配合面、熱處理及研磨、細部精密研磨，使製造出的機件更精密優良，有效地提高整個生產製造效率。
文檔編號B22C9/04GK1086751SQ92112718
公開日1994年5月18日 申請日期1992年11月7日 優先權日1992年11月7日
發明者林漢水, 陳炎山 申請人:林漢水, 陳炎山