高温烧结是陶瓷壳体的关键最终定型步骤，它将型壳从临时形状转化为耐火的稳定容器。该过程有两个基本功能：它会消除模型中残留的蜡，并引发陶瓷粉末与粘结剂之间的化学反应，从而固定壳体的物理结构。
烧结过程不仅硬化了壳体；它从根本上改变了其化学性质，形成了一个稳定的陶瓷相，能够容纳高熔点合金而不会变形。
化学转化
要理解为什么烧结是不可或缺的，必须审视箱式炉内发生的化学变化。
消除污染物
在铸造之前，壳体通常含有模型材料残留的微量蜡。
在箱式炉中烧结可以彻底烧掉这些残留物。这确保了型腔的清洁度，防止最终合金铸件出现缺陷。
粘结剂-粉末反应
在其“生坯”（未烧结）状态下，壳体基本上只是由临时粘结剂粘合在一起的陶瓷粉末。
高温促进了这种陶瓷粉末与粘结剂之间必要的反应。这种反应是将壳体从松散颗粒集合体转变为统一固体的机制。
形成稳定的陶瓷相
粘结剂-粉末反应的最终目标是形成“稳定的陶瓷相”。
这种相变产生的材料结构是化学惰性的。这可以防止壳体与熔融金属发生不良反应，这在高熔点活性合金的操作中尤为关键。
确保物理完整性
除了化学性质，陶瓷壳体在铸造过程中承受的物理压力也非常大。
抗变形能力
当浇注高熔点合金时，它们会对型模施加显著的热应力和机械应力。
未经烧结的壳体缺乏承受这种应力的刚性。烧结确保壳体具有物理稳定性以保持其形状，防止浇注过程中出现鼓胀或翘曲。
结构致密化
箱式炉的热量使陶瓷颗粒结合并致密化。
这种致密化提供了必要的结构强度，以防止在重质熔融金属进入型腔时壳体破裂或完全失效（冲破）。
烧结不足的风险
跳过或缩短此过程会给制造流程带来重大风险。
化学不稳定性
如果稳定的陶瓷相未完全形成，壳体仍具有化学活性。
这可能导致与合金发生表面反应，从而导致表面光洁度差或最终零件发生冶金污染。
尺寸不准确
在没有烧结的硬化作用下，壳体在高温下仍易软化。
这会导致铸件变形，最终金属零件不符合要求的尺寸公差。
根据目标做出正确选择
确保陶瓷壳体正确烧结是平衡工艺效率与零件完整性的问题。
- 如果您的主要关注点是尺寸精度：确保烧结周期足够长，以使粘结剂-粉末反应完全，保证壳体足够坚固以抵抗变形。
- 如果您的主要关注点是冶金纯度：优先考虑箱式炉的温度，以确保残留蜡完全排出，防止合金出现碳缺陷或夹杂物。
烧结不仅仅是干燥步骤；它是决定您的铸造系统最终可靠性的制造阶段。
总结表：
| 特征 | 烧结影响 | 对铸造的好处 |
|---|---|---|
| 残留蜡 | 完全烧尽 | 防止缺陷和夹杂物 |
| 粘结剂-粉末 | 化学反应 | 形成统一的固体壳体结构 |
| 相稳定性 | 形成稳定的陶瓷相 | 防止与熔融金属发生化学反应 |
| 物理完整性 | 结构致密化 | 抵抗变形并防止壳体冲破 |
| 尺寸控制 | 硬化和刚性 | 确保最终零件的严格公差 |
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