精密鑄造

所謂鑄造，乃是以高熱溶化金屬，將溶液澆注於鑄模，經冷卻成形的作業。而凡是 能製得精確尺寸，表面光滑和形狀複雜的鑄件者，其鑄造方法皆可稱為「精密鑄造」。

一般所謂的精密鑄造法包括殼模法(shell mold process)、壓鑄法(die cast process)、包模法 或脫臘法(investment or lost wax process)、陶模法(ceramic mold process)和石膏模法 (plaster mold process)等。而本研究所探討之案例為某企業之避震器鑄造，是屬「壓鑄 法」，因此本文主要以壓鑄法探討重點，因此以下所稱之精密鑄造法皆是以壓鑄法為基 礎之通稱。而壓鑄法係利用精密之金屬模具，以手動或自動方式注入熔融金屬，鑄造高 精度鑄件之方法。

壹、精密鑄造在工業上之地位

工業生產乃是國家經濟活動的主體，而機械工業又是整體工業的重心，在機械製造 的過程中，由於鑄造方法的特性，凡是不能以其他方法製造的機件，都可用鑄造法來生 產，另外，由於近年來鑄造材料的改良及各種鑄造方法的改進或新發明，使得鑄件強度 大大的提升，因此更加深鑄造之價值。

今日世界物質文明的進展，生活水準的提高，幾乎任何一方面都和鑄造發生關聯，

故鑄造業卻是一種基本工業，在工業界佔有極重要的地位。

貳、精密鑄造之流程

製造鑄件必須經過熔化金屬，製作鑄模，澆鑄金屬溶液，取件，清理鑄件，以及最 後之檢驗等各項工程。

一、熔化金屬材料

二、製作鑄模

一般鑄模使用鑄砂搗固而成，稱謂砂模。除了鑄件之型穴之外還包括有澆池、澆道、

進模口以及冒口等澆流系統。而鑄模除了使用砂模之外亦可使用金屬模。

三、澆鑄溶液

溶液裝入盛桶後儘快由鑄模澆池澆入於鑄模中，而必須穩靜流入，鎮定操作為要。

一般利用重力澆鑄溶液，特殊情形有於澆注之際或澆注之後對容易加諸壓力之方法。例 如壓鑄法係以高壓容易注進於模穴之方法，可以鑄造薄壁鑄件。

四、取件

澆注後等待容易凝固冷卻形成鑄件之後，打開模具取出鑄件。

五、清理鑄件

守先清除鑄件表面上之鑄砂或污渣，在打掉或鉅掉澆流系統如澆流道，冒口等，又 除去合模線上之毛口。

六、檢驗

最後以目視檢查外觀有無缺失，再測量尺寸精確度。必要時還須動用超音波檢驗裝 置，或放射裝置檢查內部缺失，同時由溶液採取知識片檢查強度，顯微鏡組織以及化學 成分。不過本文所提及之精密鑄造鑄件主要以目視檢查外觀有無缺失為主。

如以上所述，鑄件係經過各項工程而製造，惟因依形狀、大小甚至尺寸精度之要求，

而有容易鑄造即有難以鑄造之分。

参、精密鑄造之主要設備

鑄件係經由幾個過程才能鑄造出來，而其住造工程即依鑄件材質、種類、大小、生 產量而異其方式，然而一般製造工程則如表2.1 所示：

表2. 1 鑄件之製造工程

檢查鑄件內外部有無缺失。

檢驗

消除內應力，或改善品質所需之熱處理。

熱處理

去除澆流系統、毛口。

完工

清除鑄件表面上之鑄砂使其光滑。

清理鑄件

打開模具取出鑄件。

開模

使用盛桶澆注溶液於鑄模內。

澆注溶液

調配材料後熔化。

熔化

購進金屬材料，檢查品質及數量。

購進材料

概 要

工 程

檢查鑄件內外部有無缺失。

檢驗

消除內應力，或改善品質所需之熱處理。

熱處理

去除澆流系統、毛口。

完工

清除鑄件表面上之鑄砂使其光滑。

清理鑄件

打開模具取出鑄件。

開模

使用盛桶澆注溶液於鑄模內。

澆注溶液

調配材料後熔化。

熔化

購進金屬材料，檢查品質及數量。

購進材料

概 要

工 程

二、鑄造工廠之主要設備

鑄造工廠廠內各項製造工程，分別有人工操作及機械操作之兩種方式，再依操作方 式之不同而各項工程所需設備與器具自當相異。表2.2 為一般鑄造工廠所具備之設備與 器具。

表2. 2 鑄造工廠之設備與器具

所需之檢驗設備。

檢驗

熱處理爐。

熱處理

鐵撬、壓鑿機。

清理鑄件

頂出機、中柱。

開模

盛桶、澆注裝置。

澆注溶液

熔爐、送風機、裝料機。

熔化

卡車、秤。

購進材料

主要設備與器具 工 程

所需之檢驗設備。

檢驗

熱處理爐。

熱處理

鐵撬、壓鑿機。

清理鑄件

頂出機、中柱。

開模

盛桶、澆注裝置。

澆注溶液

熔爐、送風機、裝料機。

熔化

卡車、秤。

購進材料

主要設備與器具

工 程

三、鑄造工廠設備佈置

鑄造工廠內之熔化、澆注等各項工程所需機械設備之佈置必須應工作程序而按排妥 當，以利方便於工作之進行。如有順序顛倒或工程線交錯之情形，即會延誤工作之順利 進行。圖2.10 即為某小規模鑄造工廠之機械設備佈置圖。

圖 2. 10 工廠機械設備佈置圖