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消失模铸造工艺是什么-优缺点

21-09-23消失模铸造设备生产线围观23

简介   消失模铸造工艺简介:  1,泡塑珠粒的选用:  消失模铸造专用的泡沫珠粒有三种。  ①可发性聚苯乙烯树脂珠粒(简称EPS);

  消失模铸造工艺简介:

  1,泡塑珠粒的选用:

  消失模铸造专用的泡沫珠粒有三种。

  ①可发性聚苯乙烯树脂珠粒(简称EPS);

  ②可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒(简称STMMA); ③可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒 (简称EPMMA)。

  常用可发性聚苯乙烯树脂珠粒(EPS),用于铸造有色金属、灰铁及一般钢铸。

  珠粒特点:半透明珠粒,预发泡倍数40~60,粒径为0.18~0.80亳米(6种尺寸),

  一般选用的原始珠粒的粒径小于或等于铸件的小壁厚的1/9 ~ 1/10。

  2,模型制作:

  有两种情况:

  ◎由泡塑珠粒制作:预发泡——熟化——发泡成型——冷却出模

  ①预发泡

  EPS珠粒在加入模具前,要先进行预发泡,以使珠粒膨胀到一定尺寸。

  预发泡过程决定了模型的密度、尺寸稳定性及精度,是关键环节之一。适用于EPS珠粒予发泡的方法有三种:热水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡。真空预发泡的珠粒发泡率高,珠粒干燥,应用较多。

  ②熟化

  经预发泡的EPS珠粒放置在干燥、通风的料仓中一定时间。以便使珠粒泡孔内外界压力平衡,使珠粒具有弹性和再膨胀能力,除去珠粒表面的水分。熟化时间在8~48小时。

  ③发泡成型

  将预发泡且熟化的EPS珠粒填充到金属模具的型腔内,加热,使珠粒再次膨胀,填满珠粒间的空隙,并使珠粒间相互融合,形成平滑表面,即模型。出模前必须进行冷却,使模型降温至软化温度以下,模型硬化定形后,才能出模。出模后还应有模型干燥及尺寸稳定的时间。设备有蒸缸及自动成形的成型机两种。

  ◎由泡塑板材制作:泡塑板材——电阻丝切割——粘结——模型

  对简单模型,可利用电阻丝切割装置,将泡塑板材切割成所需的模型。

  对复杂模型,首先用电阻丝切割装置,将模型分割成几个部分,然后进行粘,使之成为整体模型。

  3,模型组合成簇:

  是将自行加工好(或外购)的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起,形成模型簇,这种组合有时在涂料前进行,有时在涂层制备后埋箱造型时进行。是消失模(实型)铸造不可缺少的一道工序。

  目前使用的粘结材料:橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。

  4,模型涂层:

  实型铸造泡塑模型表面必需涂一层一定厚度的涂料,形成铸型内壳。其涂层的作用是为了提高EPS模型的强度和刚度,提高模型表面抗型砂冲刷能力,防止加砂过程中模型表面破损及振动造型及负压定型时模型的变形,确保铸件的尺寸精度。

  外购的消失模铸造专用涂料,在涂料搅拌机内加水搅拌,使其得到合适的粘度。搅拌后的涂料放入容器内,用浸、刷、淋和喷的方法将模型组涂覆。一般涂两遍,使涂层厚度为0.5 ~ 2mm。据铸件合金种类、结构形状及尺寸大小不同选定。涂层在40~50℃下烘干。

  5,振动造型:

  我们介绍常用的一种造型方法(两种方法之一)。

  其工序包括如下工序:砂床制备——放置EPS模型——填砂——密封定型

  ①砂床制备

  将带有抽气室的砂箱放在振动台上,并卡紧。底部放入一定厚度的底砂(一般砂床厚度在50~100mm以上),振动紧实。

  型砂为无粘结剂、无填加物、不含水的干石英砂。黑色金属温度高,可选用较粗的砂,铝合金采用较细砂子。型砂经处理后要反复使用。

  砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱。

  ②放置EPS模型

  振实后,其上据工艺要求放置EPS模型组,并培砂固定。

  ③填砂

  加入干砂(几种加砂方法),同时施以振动(X、Y、Z三个方向),时间一般为30~60秒,使型砂充满模型的各个部位,且使型砂的堆积密度增加。

  ④密封定型

  砂箱表面用塑料薄膜密封,用真空泵将砂箱内抽成一定真空,靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起,维持铸型浇注过程不崩散,称之为“负压定型。较为常用。

  6,浇注置换

  EPS模型一般80℃左右软化,420~480℃时分解。分解产物有气体、液体及固体三部分。热分解温度不同,三者含量不同。

  实型铸造浇注时,在液体金属的热作用下,EPS模型发生热解气化, 产生大量气体,不断通过涂层型砂,向外排放,在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压,液体金属不断地占据EPS模型位置,向前推进,发生液体金属与EPS模型的置换过程。置换的终结果是形成铸件。

  浇注操作过程采用慢——快——慢。并保持连续浇注,防止浇注过程断流。浇后铸型真空维持3~5分钟后停泵。浇注温度比砂型铸造的温度高30~50℃。

  7,冷却清理

  冷却后,实型铸造落砂为简单,将砂箱倾斜吊出铸件或直接从砂箱中吊出铸件均可,铸件与干砂自然分离。分离出的干砂处理后重复使用。

  消失模铸造工艺的优点是什么呢?

  1铸件尺寸形状精确,复印性好,具有精密铸造的特点,铸件的表面光洁度高

  2取消了砂芯和制芯工部,根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品

  3不合箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品

  4采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品

  5大大简化了砂处理系统,型砂可全部重复使用,取消了型砂制备工部和废砂主力工部

  6落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度

  7铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上

  8可在理想位置设置合理形状的浇胃口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷

  9负压浇注,更有利于液体金属的充型和补缩,提高了铸件的组织致密度

  10组合浇注,一箱多件,大大提高了铸件的工艺出口率和生产效率

  11减少了加工余量,降低了低加工成本

  12易于实现机械化自动流水线生产,生产线弹性大,可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产

  13可以取消拔模斜度

  14使用的金属模具寿命可达10万次以上,降低了模具的维护费用

  15减少粉尘,烟尘和噪音污染。大大改善了铸造工人的劳动环境,降低了劳动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业

  16简化了工艺操作,对工人的技术熟练程度要求大大提高

  17零件的形状不受传统的铸造工艺的限制,解放了机械设计工作者,使其根据零件的使用性能,可以自由的设计理想的铸件形状

  18可降低铸件重量

  19降低了生产成本

  20简化了工厂设计,固定资产投资可减少30%-40%,占地面积和建筑面积可减少30%-50%,自动消耗可减少10%-20%

  21消失模铸造工艺可以实现威震状态下浇注,促进特殊要求的金属组织的形状,有利于提高铸件的内在质量

  22消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件,更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子,几何形状复杂的铸件

  23消失模铸造工艺可实现威震状态下浇注,促进特殊要求的金属组织的形成,有利于提高铸件的内在质量

  24在干砂中组合浇注,脱砂容易,温度同步,因此可以利用余热处理。特别是高锰钢逐渐的水刃处理和耐热铸件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期

  25利用消失模铸造工艺,可以根据熔化能力,完成任意大小的铸件。消失模铸造的产品适应性及选择,所谓使用性即是:如何选择适合自己本企业用消失模铸造的产品。

  消失模工艺也存在一些缺点、不足、不适应情况。如:铁液流动紊乱,容易导致内部夹渣、裹气;我国白模原料中都加入了一种阻燃剂,会使渣量增大;使用负压固型,负压使铁液流动更加紊乱,并导致附壁效应阻挡渣气外排;浇注过程中,白模吸热造成进入型内的铁液前后温差增大,前沿低温铁液引起白模气化不良,导致积碳;浇注产生的大量气体只有通过狭窄的涂料间隙才能外排,所以对涂料质量依赖性很大;使用干砂造型,干砂导热性能低于湿砂,容易造成铸件硬度降低;白模气化产生有毒气体污染空气;生产铸铝件时,较低的浇注温度使白模气化不良,液化的白模污染干砂,导致透气性下降,铸件产生气孔几率增大;由于白模强度低,为不致变形,对内腔复杂的铸件干砂振动充填时不易充填紧实,容易造成内腔局部粘砂;尚未弄清原理与规律;等等。

  文章的后简单总结一下消失模铸造工艺的优缺点是什么?

  优点是:①铸件精度高,表面光洁,减少清理。②设计灵活。③无传统铸造中的砂芯。④减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。⑤可实现大规模、大批量生产。

  缺点是:①该工艺球墨铸件当中,易产生夹灰现象。②铸件材质其适用性好与差的顺序大致是: 灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。③铸件大小主要考虑相应设备的使用范 围(如振实台,砂箱)。④铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预 先进行实验,才能投入生产。


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