一、消失模铸造
消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂层并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在一定条件下浇注液体金属,使模型气化并占据模型位置,凝固冷却后形成所需铸件的方法。
二、消失模铸造的特点
相比于国外而言,我国在消失模铸造技术领域,尚处于发展阶段。在铸造技术水平、质量控制等方面,仍存在诸多的不足。立足技术程度性角度,我国的差距就更加明显。特别是在机械自动化等方面,我国在技术升级中有待进一步提高。此外,我国在铸造品质、精度等方面,都存在一定的不足,但我国巨大的市场前景,决定了消失模铸造在我国有着良好的应用及发展市场。
归纳起来,消失模铸造有以下几个特点:
(1)生产大型机床铸件中相比于传统工艺,消失模铸造技术具有“效率高、制作简单”的显著特点。由于工艺技术升级,对造型工艺进行了科学优化。并且,在清理等方面,该工艺技术更加简便,实现了“一箱多铸”的工艺特点。在对复杂铸件的铸造中,消失模铸造的优越性更加冥想,能够实现简单、高效率生产。
(2)品质好、准度高,是消失模铸造技术的一大特点。相比于传统粗放型工艺技术。该工艺技术能够实现高准度铸造,确保了模样的品质。通过高精度的尺寸铸造,能够避免分模、起模等操作中的偏差,进而确保了铸造的精度。
(3)技术容易掌握,生产管理方便。消失模铸造简化了模样制作工艺,简化了造型操作,所使用的砂型不需要任何粘结剂,型砂损失很少,不存在大量的模样储备及大型砂箱的堆放问题,生产管理简便。
(4)降低了劳动强度,改善了作业环境。消失模铸造不需要手工捣固,没有修型作业,也不需要合型开箱,从而大大减小了劳动强度。
三、消失模铸造工艺流程
消失模铸造是将用泡沫塑料制作的模样浸涂耐火涂层后,放入砂箱内,填入不含粘结剂和水分的砂子,将泡沫塑料模填埋振实,砂子紧固成铸型。金属液浇入铸型,泡沫塑料模与高温金属液接触,迅速气化掉,所产生的气化物及时被抽走,金属液完全取代泡沫塑料模,冷却形成铸件。该铸造方法的关键工艺因素是:(1)泡沫塑料模的制作和耐火涂料的涂覆。(2)泡沫塑料模埋入砂箱后,砂子的振实与紧固。(3)浇注过程中砂箱真空度的保持。
1、消失模铸造工艺过程
消失模铸造工艺流程:原图纸测绘→计算收缩率得图纸→制模→模样组合→上涂料→埋入砂箱→填砂→浇注→冷却翻砂→落砂清理→铸件
2、模型上涂料
消失模涂料作为涂料的一种,具有一般涂料的共性,也具有其特性。涂料的主要性能指标是涂料的湿强度、干强度、吸着性、悬浮性、透气性、涂挂性和平流行等。
3、消失模铸造的冒口与浇注
简单冒口的介绍:
在进行铸铁的过程中,需要进行冷却和凝固两个操作,这就形成了铸造过程中液态和凝固收缩的生成。当铸件在液态和凝固两个时期中,得不到及时有效的补偿,则会导致床身铸件发生一定的“缩孔”,进而导致铸件品质下降,甚至出现报废等问题。因此,在铸件的过程中,需要严格作业操作,避免上述情况的出现。在实际操作中,主要采取两个方法实现有效控制:(1)通过“直接补注”,实现对缩孔的有效消除;(2)通过“冒口”,实现对铸件补缩。由于不同的方法,能够实现不同的效果。但方法(2)的应用性更加广泛,并具有更好效果。
由于冒口功能性差异,这就决定了冒口在大小、形式等方面,均存在一定的不同之处。因此,在对冒口的设计中,需要对铸造合金的性质等要素进行充分考虑,以确保冒口设计的科学合理性。
浇注:
(1)浇注特性。
根据不同的铸件选择不同的浇注系统,顶注、侧注、底注。对于小型薄壁铸件一般选择底注;在设计浇注系统时,切记不要两股金属液汇合在一起,因为在金属液汇合处易产生冷隔或夹渣缺陷。
(2)浇注的工艺参数。
①浇注温度:由于泡沫塑料模的气化需要从金属液前沿吸收足够的热量,泡沫塑料模的热解会使金属液的温度下降60℃左右,所以消失模铸造金属液的浇注温度比常规铸造要高50℃~100℃。为防止金属液温度下降太快、过多,目前采用空心浇道及一箱多铸等办法减少温度损失。
②浇注速度:浇注速度是消失模铸造浇注过程中一个重要的工艺参数,浇注速度越快,金属液流动越平稳,铸件越易变形。浇注速度越慢,不仅金属液前沿温降大,产生冷隔,而且产生塌箱使铸件报废。适宜的浇注速度要根据铸件的材质、结构、重量、浇注系统等确定。实践经验,对于球磨铸铁管件适宜浇注速度为5kg/s左右,或保持铁液上升速度为30~50mm/s。