铸造厂的图案制作

金属铸造的蜡或木材图案

在金属铸件中，图案是用于创建可消耗性模具的对象。单个图案最多可以包含数千种模具。

有不同类型的图案，但它们属于两个主要亚型：可重复使用的铸造或石膏铸件，它们会给许多模具留下深刻印象，或者用于投资铸造的消耗模式，在制作模具过程中铸造之前被销毁。对于两种类型的图案，图案制造商的关注不仅是复制所需的物体，而且还以正确的速度和正确的位置将金属引导到模具中。金属冷却是一个结晶的过程，模具如何填充可以影响冰冻方向，这对于最终物体的强度可能很重要。

每个铸造模式都需要支持

将金属馈送到铸件的所有部分的通道系统是支持基础设施，在设计良好的情况下，它将减少铸造缺陷。这些元素包括：

• 浇注杯是进入模具的锥形入口。它有助于控制金属的流程，并在倒入过程中捕获炉渣。
• 浇口有时被称为“下价”，是浇注杯中模具中的主要通道。是金属河充满了铸件。
• 跑步者是允许液态金属从模具的一个区域流向另一个区域的通道。
• 门或“门”是铸造本身的入口空间。大门是快速冷却金属所需的，并且较小的大门用于缓慢冷却。
• 立管是液态金属的大容量水库，是模具的一部分，但不会成为铸件的一部分。它们可以是“盲提”，它们完全埋在模具中以喂养铸件的棘手区域，也可以用金属填充的开放式立管，并可以帮助铸造工人表明模具已满。立管具有比铸件的任何部分的金属量更大，因此它们将保持最长的状态。使用重力，立管连续将液态金属喂入冷却铸件中，以防止孔或收缩。

投资铸造方式

投资铸造模式通常是一件类似于最终金属产品的单一件，尽管跑步者可能会在铸造后拆除。

这些模式被两次淘汰。复制图案用于用橡胶，金属或树脂创建模具。从这个模具中，从一种可以融化或蒸发的材料（通常是蜡）中铸造出一种图案。这些铸造图案涂有树脂或陶瓷骨料，由沙子和粘合剂制成，将其硬化成壳。

壳模完全固化后，通过熔化或蒸发去除铸件。现在空的模具可以用液体金属填充。一旦铸造冷却，它将被破裂。

沙子铸造图案

沙子铸造图案有一些变体，但是它们的共同点是它们都是由硬材料制成的，当将其压入铸造砂时，可用于创建数百个模具。木材是大多数沙子铸造图案的基础，通常来自硬木，可以承受铸造厂的热量和湿度。这些可用于数百种铸件，但最终确实开始变形或分裂。但是，它们的制作价格相对便宜，并且可以制作非常大的铸件。

如果木制图案本身会变形太快，则可以使用它来制作模具的更强图案，而随着时间的流逝，它的可能性较小。纤维增强的树脂或铸造金属图案可以用原始的木质图案制成。金属图案也可以通过加工制造。这些过程更昂贵，并且可以限制铸造尺寸，因此仅在某些情况下使用它们。

制作模具后，无论是木材，树脂还是金属，无论是沙子铸造图案，都不会融化。图案制造商需要知道如何提取它们，而不会伤害其创造的空心形状。

平坦的背部图案可以压入砂模的阻力或底部。通常，未销售的COPE或模具上半部被夹在阻力上，提供了铸件的“扁平背”，以帮助倒入和冷却；它将包含用于传播金属的浇口。

没有平坦背部的图案通常是“拆分”的。这使图案的每个部分都能印象到沙模的顶部和底部，然后完整地去除而不会伤害模具。模具的不同部分被聚集在一起并夹紧夹紧，以创建会产生铸造的空心形状。

宽松的图案看起来最像是他们将创建的对象，即使分开：它们捕获了要铸造的对象的细节，但它们不包含模具的金属喂养系统。在这种情况下，铸造者将用手将立管，大门和泉水切成沙子。如果模式包含这些通道，则称为封闭图案。

图案的各个部分也可以连接到盘子的两侧，以便轻松同时按模具的两侧。这称为匹配板图案，对生产率高的工厂非常有帮助。有时，自动化工厂将图案的每个部分都安装在自己的板上，以便有单独的COPE图案和拖动图案板。

沙铸图案也可以用来雕刻沙子，而不是将形状留下深刻的印象。扫荡图案在轴周围旋转带有形状的刀片，将模具挖空。将扫描图案视为塑造负空间的车床，这是有帮助的：他们制作的铸造物体将在中央轴周围具有对称性。

精心的津贴

图案与设计的初始模型不同。它们是反映金属制造动力学的生产原型。

橱柜制造商和细木工通常是那些最终在制作木材图案的铸造厂工作的人。尽管他们主要是木工，但他们需要了解金属的行为。一个好的图案制造商知道如何调整其图案以补偿金属冷却的方式以及零件可能需要哪种修饰步骤。

收缩津贴是一种校正，以补偿金属的固化收缩及其在冷却过程中的收缩。这些津贴随着金属类型和铸件的大小而变化。铸铁的典型津贴为1/10至5/32英寸/ft；对于钢，1/8至1.4英寸/ft；对于铝，16至5/32英寸/ft。这些津贴还包括该过程的尺寸公差，因此铸件在尺寸上是正确的。

蜡模式制造商还必须意识到蜡成型过程还需要收缩津贴。在标准浇注温度下，图案，浇口和机器蜡都有不同的收缩率。因此，蜡模式制造商必须创建一个模具，以调整蜡和金属收缩，其中用于沙子铸造的木材图案制造商只需要担心金属即可。

如果将铸件摇动后要完善，则必须使用机器完成津贴（“加工津贴”）。津贴必须提供足够的材料，使加工不会使对象太小。有时，知道会有机器装饰有助于木质图案设计师决定放置立管的位置：在加工铸件时，可以将储备金属夹紧。

失真津贴是一种巧妙的调整，当使用的金属在冷却时会变形时，对图案进行了巧妙的调整。如果已知位移角，则可以制定模式以补偿。这种修改称为“倾角”，可以使原始图案看起来扭曲。

草稿津贴是仅用于沙子铸造方式而不是投资方式所需的修改。图案制造商需要确保可以从沙子中清除其图案，而不会破坏其留下的形状。这是通过缩小模具的墙壁来完成的，就像沙堡的水桶通常会逐渐变细一样。当从成型物质中去除图案时，锋利的角和直边更可能崩溃。

绘画木制图案

木制图案经常被绘制。临时图案可能只会得到一件外套，但是永久图案通常会获得三层油漆。虫胶或漆有助于从模具中滑动的图案滑动，这就是为什么即使仅使用一次模式也有帮助的原因。用石墨的现代油漆使这个过程变得更加顺畅。

油漆还有助于保护图案免受热和湿度的影响，尤其是在原本要存储时。图案上的油漆必须滴落和无裂纹：图案表面上的任何颠簸将在铸件中捕获。在错误的地方滴水可能会导致模具崩溃。

传统上，铸造图案上的油漆是颜色编码的，颜色表示铸造所需的修饰步骤。尽管标准不再普遍适用，但仍有使用此基本颜色系统的铸造厂。

红色 - 指示最终铸件的这一表面不需要加工。
黄色 - 指示该表面在最终铸件上加工。
黑色 - 指示表面需要一个核心，以及核心的位置可能在哪里。
清晰的清漆或未上漆 - 指示分开线或加入铸件。

存储和重复使用模式

图案可以在铸造厂中具有长寿，用于制作数百或数千种铸件。通常，这些模式在生产运行之间存储，保留模式“图书馆”所需的必要性和组织是铸造厂的关注之一。这些图案必须存储在干燥的地方，并具有良好的气流，但是存储和保险的费用意味着，如果生产的运行又不频繁，则可能更容易销毁模式并重新制作它们，或者将它们发送到原始设计师。在铸造厂外存储的图案可能无法正确处理，因此可能再也不会再铸造了。从历史上看，破坏模式是一个冒险的过程，因为该模式可能是对设计的最忠实捕获。

因此，模式存储的问题一直是关注点的平衡。必须权衡生产运行的大小和频率，而随着时间的推移，零件的一致性。快速原型制作和计算机设计的兴起改变了这种动态。图案是通过数字设计和存储的，原型可以是3D打印的，因此破坏它们的风险较小。因此，铸造厂及其客户将在确定哪种更经济的情况下决定：长期存储模式或在需要时重新创建它。

无与伦比的艺术

模式制造商是技术人员和工匠，他们采用原型，并仔细地将其调整为生产和金属的特性。凭借专门的经验，他们能够建议进行调整以提高设计的效率。使用CAD程序和预测算法有助于现代图案制造商确定金属铸造中可能的缺陷，这有助于降低缺陷率，但图案制造者仍然为这一过程带来人类的眼睛和稳定的手。

无论项目是沙子还是投资铸件，它都以一种模式开始了生命。