冒口

✍ dations ◷ 2025-02-23 17:33:09 #冒口

冒口（riser）也称为补给口（feeder），是在金属铸造（英语：metal casting）中为了避免因材料收缩（英语：Shrinkage (casting)）而产生缩孔或是不平整处，额外所增加的材料储腔，不是最后铸件成品的一部分。大部分金属在液态时的密度较固态时要小，因此铸件在冷却时会收缩，甚至可能在冷却过程中会形成缩孔。冒口可以储备熔融的金属，在金属收缩时补充金属液，避免在嬦件上产生缩孔。并让最后不平整处及缩孔出现在冒口中而不是在铸件上。若是无法进行方向性固化的铸件，不适合使用冒口。若是利用压力来填满铸件孔洞的制程，也不需要冒口。冒口只有在以下三个条件都成立时，才能发挥作用：冒口冷却速率比铸件要慢，冒口需要容纳足够的材料来补充铸件的收缩，铸件的方向性固化（英语：directional solidification）是往冒口的方向固化，远离冒口的部分是最早固化的部分。由于冒口需要在所有铸件冷却之后才冷却，冒口的冷却速率需要比较慢。Chvorinov原则（英语：Chvorinov's rule）指出最慢的冷却速度会发生在铸件最大体积，最小表面积的情形，也就是在球形的情形下。理想上冒口应该要是球体，不过在实务上很难将球体放入模中，因此会用圆柱体代替。圆柱体高和直径的比例依材料、冒口位置、砂箱大小等因素而定。为了设计冒口的大小，需要计算铸件的收缩量，以确认冒口有足够的材料可以填补铸件收缩时减少的体积。若材料不足，可能需要再加大冒口。这个条件在板状的铸件中格外重要，而厚重外形的铸件中，第一个条件比较重要。最后，需要设计铸件，使其产生方向性固化，从模穴的外面慢慢的往冒口固化。这样一来，冒口可以持续补充熔化的金属到各个正在固化的铸件部位。有一种达到此目的的作法是让冒口放在铸件中，最厚及最大的元件附近，因为该元件会最慢冷却及固化。若无法达到此固化效果，需要有多个冒口对应铸件的各部位。

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