六、澆注置換 EPS模型一般80℃左右軟化,420~480℃時分解。 分解產物有氣體、液體及固體三部分。 熱分解溫度不同,三者含量不同。 實型鑄造澆注時,在液體金屬的熱作用下,EPS模型發生熱解氣化,產生大量氣體,不斷通過塗層型砂,向外排放,在鑄型、模型及金屬間隙內形成一定氣壓,液體金屬不斷地佔據EPS模型位置,向前推進,發生液體金屬與EPS模型的置換過程。 置換的最終結果是形成鑄件。 澆注操作過程採用慢——快——慢。 並保持連續澆注,防止澆注過程斷流。 澆後鑄型真空維持3~5分鐘後停泵。 澆注溫度比砂型鑄造的溫度高30~50℃。
七、冷卻清理 冷卻後,實型鑄造落砂最爲簡單,將砂箱傾斜吊出鑄件或直接從砂箱中吊出鑄件均可,鑄件與幹砂自然分離。分離出的幹砂處理後重複使用。
消失模鑄造優點 1、使用的金屬模具壽命可達10萬次以上,降低了模具的維護費用
2、不合箱、不取模,鑄件尺寸形狀精確,重複性好,具有精密鑄造的特點,大大簡化了造型工藝,消除了因取模、合箱引起的鑄造缺陷和廢品,鑄件的表面光潔度高
3、簡化了工廠設計,固定資產投資可減少30∽40%,佔地面積和建築面積可減少30∽50%,動力消耗可減少10∽20%;減少了粉塵、煙塵和噪音污染,大大改善了鑄造工人的勞動環境,降低了勞動強度,以男工爲主的行業可以變成以女工爲主的行業;
4、零件的形狀不受傳統的鑄造工藝的限制,解放了機械設計工作者,使其根據零件的使用性能,可以自由地設計最理想的鑄件形狀;取消了砂芯和制芯工部,根除了由於制芯、下芯造成的鑄造缺陷和廢品;可減輕鑄件重量,可以取消拔模斜度,
5、可在理想位置設置合理形狀的澆冒口,不受分型、取模等傳統因素的制約,減少了鑄件的內部缺陷;
6、消失模鑄造工藝應用廣泛,不僅適用於鑄鋼、鑄鐵,更適用於鑄銅、鑄鋁等;易於實現機械化自動流水線生產,生產線彈性大,可在一條生產線上實現不同合金、不同形狀、不同大小鑄件的生產;
7、採用無粘結劑、無水分、無任何添加物的幹砂造型,根除了由於水分、添加物和粘結劑引起的各種鑄造缺陷和廢品;
8、落砂極其容易,大大降低了落砂的工作量和勞動強度;大大簡化了砂處理系統,型砂可全部重複使用,取消了型砂製備工部和廢砂處理工部;
9、負壓澆注,更有利於液體金屬的充型和補縮,提高了鑄件的組織緻密度;組合澆注,一箱多件,大大提高了鑄件的工藝出品率和生產效率;
10、鑄件無飛邊毛刺,使清理打磨工作量減少50%以上;減少了加工餘量,降低了機加工成本。
消失模鑄造缺點和侷限性
1、鑄件材質:其適用性好與差的順序大致是灰鑄鐵--非鐵合金--普通碳素鋼--球墨鑄鐵--低碳鋼和合金鋼;通過必要的準備以不致使工藝實驗、調試周期過長。
2、鑄件結構:鑄件結構越複雜就越能體現消失模鑄造工藝的優越性和經濟效益,對於結構上有狹窄的內腔通道和夾層的情況,採用消失模工藝前需要預先進行實驗,才能投入生產。
3、鑄件大小:主要考慮相應設備的使用範圍(如振實臺,砂箱)。
4、鑄件的批量:批量越大,經濟效益越可觀。
如何控制消失模鑄造工藝中鑄件的氣孔缺陷
1、選擇適宜的模型材料 採用共聚泡沫模型材料,由於共聚物是拉鍊式分解,一次性氣化程度高,液相比例小,小分子氣體很容易從塗層溢出,白模密度在強度和光潔度保證的前提下儘可能小一些,減少發氣總量,澆注系統採用空心直澆道並加設過濾器,對金屬液進行機械擋渣、吸附梳流,使充型更平穩。
2、澆注系統及保溫冒口的使用 內澆道的開設要利於合金的順利平穩快速充型,不形成死角區,在鑄件的頂部設置大氣壓力保溫冒口,集渣補縮於一體,相關部位設置隨形隔砂冷鐵,實現鑄件的順序凝固,把金屬液內的氣體、渣質及氣化殘留物快浮到冒口部位,減少氣孔、渣孔、縮孔產生的機率。
3、提高塗料的透氣性 耐火骨料的粒度要適宜,採用複合粘結劑懸浮劑,配製的塗料具有高低溫強度好、耐磨損、易塗刷、不開裂、排氣能力強、透氣性好、燒結均勻、開箱易脫落剝離,不與金屬液潤溼劑及化學反應,一般鑄件塗刷2遍,塗層厚度2mm左右。 消失模塗料的質量管理十分關鍵。
在大量生產時,定期檢查塗料的透氣性,及時調整骨料的粒度。 由於塗料的粘結劑、懸浮劑中含有機物質,夏秋季節特別應該注意塗料的發酵酶變,合格的鑄件離不開最佳的塗料,控制塗料的質量不可輕心。
4、澆注溫度要適宜 由於消失模的充型過程中藥放熱汽化泡沫,鋼鐵的澆注溫度較砂型鑄造高30-50℃。 金屬液與泡沫的熱作用受熱澆注溫度的制約,澆注溫度適宜熱解充分,模樣的熱解產物主要呈小分子氣態,在負壓場的作用下容易排除型腔,當澆注溫度低時,模樣的熱解不充分,液相殘留物會堵塞塗料層,熱解氣體排出受阻,型腔內形成反壓力,充型流動性由此下降,再加上凝固速度快,液體附近的氣渣來不及浮集到冒口內,生成氣孔的機率增大,當然澆注溫度要與冶煉的材料匹配,以避免因溫度高或底而產生的其他鑄造缺陷。
5、合理的澆注位置 鑄件的最佳澆注位置是充型時獲得良好的氣化條件及排氣條件,便於氣化除渣,選擇立澆或斜澆,也即遵循側表面積最大化的原則,澆注系統應具備檔渣集氣及補縮功能。
6、合理的澆注工藝和負壓度 消失模的澆注工藝師以充滿澆杯封閉直澆口爲原則,如果澆注穩定中間的速度忽快忽慢,會使充型造成劇烈的紊亂並在型腔內劇烈沸騰,將來不及氣化的泡沫包在合金液體內形成氣孔,特別不允許暴露直澆道使渣、氣侵入,理想的澆注速度是金屬液的充型速度等於或略小於模型的氣話速度。
自從上世紀九十年代以來,中國的消失模鑄造猶如雨後春筍,展現出蓬勃的生機,衆多鑄造廠家紛紛學習和致力於消失模鑄造這一塊,隨着這股熱情過後,一部分具有生產技術和實力的鑄造廠家繼續馳騁在這塊肥沃的土地上,另一部分鑄造廠家逐漸退出消失模鑄造行業,究其原因,可以從以下幾個方面進行概括:首先,引進消失模鑄造不夠慎重,缺少專業人才,缺乏對消失模鑄造的深入瞭解,缺少完整的可行性分析報告,就盲目立項;其次,部分鑄造廠所購進的設備和模具自身就不能滿足其產品工藝和性能的要求;最後,就是隻顧追求利益的最大化,發圖紙與多個模具廠家進行聯繫,選擇報價最低的模具廠家,鑄造廠家和模具廠家均未對產品進行潛在的工藝失效分析,盲目投入,導致產品穩定性差、生產成本高、合格率低,所以選擇消失模鑄造工藝時首先考慮的是13803172637榮陽消失模設備。
資料來源:https://www.xuehua.us/2019/03/09/%E7%A0%82%E5%9E%8B%E9%93%B8%E9%80%A0%E8%BD%AC%E5%9E%8B%E6%B6%88%E5%A4%B1%E6%A8%A1%E9%93%B8%E9%80%A0%E6%9C%80%E6%96%B0%E6%B6%88%E5%A4%B1%E6%A8%A1%E9%93%B8%E9%80%A0%E5%B7%A5%E8%89%BA%E6%B5%81%E7%A8%8B/zh-tw/
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