精密铸造（Precision Casting）

(G)脱蜡与烧成

工业上使用的方法是将涂覆的蜡型组树放入高压容器内锁紧，通入150℃的蒸汽加热，使蜡质讯速地熔化、流出，烧成的目的在于使残附铸模表面的少量蜡质完全燃烧，去除，并提高铸模的强度，铸模的烧成温度在700~1100℃之间，视浇注金属的材质而定，时间为20~60分钟，铸模取出加热炉之，随即进行浇注，以使铸件具有良好的金相组织。

3 石膏模法

石膏之化学成份以硫酸钙为主体，依结晶水的方式而分成无水石膏(CaSO4)，半水石膏(CaSO4 ，1/2H2O，烧石膏)和二水石膏(CaSO4，2H2O)三种，石膏模法限用于生产非铁合金铸件，具有下述特色：

(1)适于非量产之精密铸造，铸模费用高。
(2)铸件表面平滑，尺寸精度高，形状复杂，表面有微细凹凸（例如12μm）也能铸出。
(3)由于冷却速率小，可铸出薄壁铸件，如0.6~1.5mm。
(4)铸造应变小，组织与机械性质均匀。
(5)制造成本高，为砂模铸件的5~10倍，从造模干燥到浇注，需时2~3日。
(6)石膏模之热传导性不佳，铸件易生收缩缺陷，良品率较低。
(7)石膏模的透气性不良，浇注时需加压或减压，。
铸模用石膏系以石膏为粘结剂，配合多种添加剂，以提高其耐火度，降低干燥时之收缩应力和加热烧成时之膨胀应力。

1 作业工程

(1)模型与离型剂

模型的材质可使用金属、橡胶、木材等，使用木制模型须先加以涂装以防止产生渗粘现象，离型剂有溶解于灯油之硬脂酸，凡士林、硅利康滑脂等。

(2)混水与搅拌

水使用纯水或性质相近者，半水石膏粉的混水量30~35%之间，以螺旋状叶片于容器内搅拌均匀，成奶油状浆体，在浆体有充分流动性的期间倒入装有模型的成形框内，略为施以振动或施以10~10-1 torr之减压以脱泡，避免气泡沾附于模型表面，此时半水石膏产生水和反应，浆体的粘性上升，失去流动性，凝结而硬化，形成二水石膏，随结晶成长发热，引起凝结膨胀，历数十小时才结束膨胀。

(3)干燥

干燥石膏模法全工程中最耗费时间，也是最重要的步骤，急热会造成铸模破裂，因此应设定数段干燥温度，缓缓升温、加热，最终干燥温度为200~230℃，铸模反应，去水而成无水石膏。干燥装置最好使用温度自动控制的热风强制循环排风式电气干燥炉，炉内温度分布均匀，以缩短干燥时间，即直接设定最终干燥温度，铸模也很少产生破裂的情形。

2 利用石膏模的脱蜡铸造法

牙科用、戒指、首饰、装饰品和小型工艺品均应用这种方法作成，石膏作为粘结剂用，主体为白硅石等耐火材料。

将金属制作之成品原模型，放在两片橡胶之间，放于热压机上加热加压，使橡胶产生永久变形，而形成模型物之空模穴。将两片橡胶对合、锁紧，使注入口紧靠于注蜡机之注出口，以0.2~0.5 kg/cm2 之力力将熔蜡注满橡胶模。

冷凝之后打开橡胶模，取出蜡型，使用低功率之烙铁局部熔化蜡型，将之焊接于充当流道之蜡干上，进行组树作业，将组树放入不锈钢环内，倒入石膏浆，然后振动和真空脱泡。

石膏模硬化后在室温放置12小时以上，使用电炉(120~150℃)或压力钠蒸汽脱蜡，脱蜡后的铸模缓缓升温到650~800℃烧成，将渗附于石膏表面的蜡质完全烧除。残余蜡质燃烧不完全时，成为碳残留会在铸件表面形成缺陷。

在烧成温度保持一段时间，使铸模内外温度均匀，在炉内徐徐冷邿到适于浇注的温度，然后取出石膏模放入真空铸造机或离心铸造机内进行浇注。首饰如戒指、胸针等形状十分复杂，具有细微凹凸纹路之成品均以离心铸造法制成。铸造机附设有高周波加热装置以熔化坩埚内之贵金属，再藉离心力(400~1000rpm)使熔融金属注满石膏模，冷凝后锤打不锈钢环，取出石膏模，再以水枪冲散石膏，取出铸件处理之。

如佛像花瓶或其它较大件之工艺品则使用真空铸造机制成。

4 陶壳模法

陶壳模铸件大都是少量生产，不易机械化、自动化、成本高，因而，其适用范围颇受限制，主要对像有：

(1)本为焊接而成者可一体铸成
(2)切削性不良的材料可大减细加工量
(3)美术工艺品形状复杂者

跟脱蜡铸造比较，可作成大铸件或厚肉件或者在数量上脱蜡铸造法嫌太少者。适用制品有：

(1)各种金属模具：压铸用、塑料成形用（射出成形、热压成形）玻璃制品用、橡胶制品用、锻造用。
(2)叶片：大型蒸汽涡轮，各种动叶轮
(3)零件：电子导波管、飞机用安定器、阀体等

陶壳模法系以硅酸胶溶体为结合剂，混合耐火材料粉末填充剂及胶凝体化促
进剂，作成浆体。将有充分流动性的浆体浇覆于模型表面，待浆体凝结，后脱模，以700℃脱水，干燥，以1000℃烧成以提高强度，做成陶壳模。陶壳模的厚度为3~20mm，浇注大型铸件时，其背面须衬垫，以托撑材料以承体金属熔液之重量。

模型材料在量少时使用表面处理过的材料，大量生产时使用金属或树脂，填充剂使用高纯度、高熔点的耐火材料以防止与熔融金属产生反应，其材质依浇铸金属的种类而定，耐火材料的粒度分布是大粒子混以小粒子粉粒，可获得适度的强度与表面度，胶凝体化促进剂使用的目的在于加速结合剂的固化，一般使用碱性物如碳酸铵等。

调整填充剂与结合剂之重量百分比，可控制浆体之流动性，陶壳模之强度与透气性。填充剂之使用量使泡成浆体之体积为结剂体积的1.5~2.5倍。

陶壳模之背托撑模可以使用干燥模、油砂模、二氧化碳模，也可以使用永久性的金属模。陶壳模在浇铸前须预热，浇铸钢铁材料为500℃，低熔点金属则为200℃，浇铸中或浇铸后，最好是于惰性气体中进行以防止氧化或脱碳之发生。