材质本身的可加工精度与表面粗糙度上限
决定模具型腔能做到多光滑、多精细,直接决定蜡模的基础光洁度。导热均匀性
影响蜡料冷却速度是否一致,决定蜡模是否出现橘皮、流痕、缩坑、变形。耐磨性与抗损伤性
决定模具长期使用后,型腔是否出现划痕、麻点、锈蚀,进而导致蜡模批量出现表面瑕疵。与蜡料的亲和性(脱模性)
影响蜡模是否粘模、拉伤、缺肉,决定表面完整性。表面加工性能
可通过精磨 + 抛光达到 Ra ≤ 0.2μm 的镜面效果,无刀纹、无砂眼、无气孔。→ 蜡模表面可达到 Ra 0.4~0.8μm,细腻光亮,无任何模具纹理残留,为后续精密制壳提供**基础。导热性
导热均匀且适中,配合模具冷却水道,蜡料凝固速度一致,无局部过冷、无流痕、无橘皮纹。耐磨性
经淬火 + 回火后硬度可达 HRC 48~52,长期射蜡不易磨损、不易产生划痕,数万次射蜡后表面仍保持稳定。脱模性
表面致密、不吸附蜡料,喷涂少量脱模剂即可顺利脱模,不易拉伤、不粘模。对蜡模表面的负面影响
加工成本高,但几乎无不良表面影响,是高端蜡模的首选。表面加工性能
切削性能好,可轻松加工到 Ra 0.4~0.8μm,阳极氧化后表面致密均匀,能还原精细花纹与文字。→ 蜡模表面光洁度良好,无明显瑕疵,满足绝大多数工业精密铸件要求。导热性
导热系数远高于模具钢,冷却速度快且均匀,蜡模定型迅速,减少蜡料流动痕迹与收缩缺陷。但缺点是:若冷却控制不当,过快冷却可能导致薄壁蜡模局部微缩。耐磨性
纯铝较软,未经处理易产生划痕;硬质阳极氧化后表面硬度可达 HV 300~400,耐磨性大幅提升,适合万次级批量生产。若未做表面处理,长期使用后型腔易出现轻微划痕,会在蜡模上形成连续细线。脱模性
阳极氧化层疏蜡性好,脱模顺畅,不易产生粘模拉伤。对蜡模表面的负面影响
未氧化处理时,易被蜡料中微量添加剂腐蚀,产生暗斑或轻微锈蚀,转印到蜡模表面形成污点。表面加工性能
可抛光至 Ra 0.8~1.6μm,达不到镜面级,细微抛光纹可能保留在型腔表面。→ 蜡模表面会带有轻微均匀纹理,对一般铸件 acceptable,但无法满足高光亮、高保真要求。导热性
导热性中等,冷却相对平缓,蜡模表面较稳定,不易出现冷隔纹,但冷却效率低于铝合金。耐磨性
预硬状态硬度 HRC 28~35,中等耐磨,适合中等批量,长期使用后分型面、尖角处易磨损,导致蜡模飞边、毛刺增多。脱模性
表面较亲蜡,需依赖脱模剂,若喷涂不均,易出现局部粘模,造成蜡模表面局部缺损。表面加工性能
可通过手工 / 机加工达到 Ra 1.6~3.2μm,表面致密性不如金属,易残留细微孔隙、层纹。→ 蜡模表面会出现细微麻点、层纹、模糊纹理,细节还原度差,无法用于高精密铸件。导热性
导热极差,蜡料冷却缓慢且不均匀,易产生:表面橘皮、鼓泡、缩坑
厚大部位收缩凹陷
冷却应力导致的表面微裂纹
耐磨性
硬度低、耐磨极差,几十次射蜡后型腔即出现磨损、掉块、划痕。→ 蜡模表面缺陷会越来越多,一致性完全无法保证。脱模性
表面多孔,易吸附蜡料,极易粘模、拉伤,需频繁大量喷涂脱模剂,导致蜡模表面出现油斑、缩边。模具材质越致密、越易镜面抛光 → 蜡模表面越光亮,细节(花纹、文字、微小圆角)还原越完整。
材质疏松、有气孔、抛光困难 → 蜡模表面必然出现麻点、砂眼、模糊、纹理丢失。
案例:木雕转精密铸造的工艺品,若用 S136 镜面模具,可 1:1 还原木雕刀痕;若用普通树脂模,细节会大量丢失。
高导热材质(铝合金):
冷却快且均匀 → 蜡模不易产生流痕、波纹、橘皮,但需控制模具温度,防止局部激冷产生微缩。低导热材质(树脂、塑料):
冷却不均 → 蜡模表面出现波浪纹、局部鼓包、缩凹,甚至局部未熔合痕迹。均匀导热材质(优质模具钢):
冷却平缓稳定 → 蜡模表面一致性**,最适合对表面缺陷零容忍的高端件。高硬度、高耐磨材质(镜面钢、硬氧铝):
长期生产,型腔尺寸与表面状态稳定 → 每一件蜡模表面质量一致,无批量性划痕、飞边。软质、低耐磨材质(普通铝、树脂):
随生产次数增加,型腔逐渐磨损、划伤 → 蜡模表面从 “合格” 逐渐变差,出现批量瑕疵,需频繁修模。金属模具经抛光 / 氧化 / 镀铬后,表面致密疏水疏蜡 → 脱模顺畅,蜡模完整无拉伤。
树脂、未处理普通钢表面多孔、亲蜡 → 易粘模,强行脱模会造成蜡模表面撕裂、缺肉、毛边。
脱模剂使用过多,会在蜡模表面形成油斑、缩边,模具表面越不友好,越依赖脱模剂,形成恶性循环。
| 蜡模表面质量等级 | 适用铸件类型 | 推荐模具材质 | 关键理由 |
|---|---|---|---|
| 镜面级高光亮(Ra≤0.8μm) | 医疗植入件、航空件、高端工艺品 | S136 等镜面不锈钢 | 可抛镜面,耐磨耐腐蚀,表面一致性** |
| 精密光洁级(Ra 0.8~1.6μm) | 通用工业精密件 | 硬质阳极氧化 7075 铝合金 | 加工快、导热好、成本适中,表面满足精密要求 |
| 通用合格级(Ra 1.6~3.2μm) | 普通结构件、机械配件 | P20、NAK80 预硬钢 | 性价比高,适合中批量,表面满足常规需求 |
| 样品 / 打样级 | 试制件、小批量样件 | 3D 打印光敏树脂、环氧模具 | 开模快、成本低,接受表面瑕疵与低一致性 |
无论选用何种金属模具,型腔必须做表面强化处理:
模具钢:镜面抛光 + 镀铬 / 氮化
铝合金:硬质阳极氧化
目的是提高表面致密度、耐磨性和脱模性。严格控制模具导热平衡:
大面积模具优先选铝合金并加冷却水道;高精密件优先选镜面钢,保证冷却均匀。避免材质混用导致的表面问题:
同一型腔尽量使用单一材质,防止不同导热率造成的局部冷却差异,形成蜡模表面条纹。定期检测模具型腔表面状态:
一旦发现划痕、锈蚀、粗糙度上升,及时抛光修复,避免缺陷批量复制到蜡模。