鑄造工藝的種類及其流程(四)
來源: 深圳市精誠云峰科技有限公司 發(fā)表時間:2022-09-24
消失模鑄造:消失模鑄造是把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動造型,在負(fù)壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據(jù)模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。
消失模鑄造工藝流程:泡塑料粒的選用——模型制作——模型組合成簇——模型涂層——振動造型——澆注置換——冷卻清理
1,泡塑珠粒的選用:
消失模鑄造專用的泡沫珠粒有三種:可發(fā)性聚苯乙烯樹脂粒(EPS)、可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒(STMMA)、可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒(EPMMA)
常用可發(fā)性聚苯乙烯樹脂粒珠粒(EPS),用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。
珠粒特點:半透明珠粒,預(yù)發(fā)泡倍數(shù)40~60,粒徑為0.18~0.80亳米(6種尺寸),一般選用的原始珠粒的粒徑小于或等于鑄件的最小壁厚的1/9 ~ 1/10。
2,模型制作:
有兩種情況:
由泡塑珠粒制作:預(yù)發(fā)泡——熟化——發(fā)泡成型——冷卻出模
3,模型組合成簇:
是將自行加工好(或外購)的泡塑模型與澆冒口模型組合粘結(jié)在一起,形成模型簇,這種組合有時在涂料前進(jìn)行,有時在涂層制備后埋箱造型時進(jìn)行。是消失模(實型)鑄造不可缺少的一道工序。
目前使用的粘結(jié)材料:橡膠乳液、樹脂溶劑和熱融膠及膠帶紙。
4,模型涂層:
實型鑄造泡塑模型表面必需涂一層一定厚度的涂料,形成鑄型內(nèi)殼。其涂層的作用是為了提高EPS模型的強度和剛度,提高模型表面抗型砂沖刷能力,防止加砂過程中模型表面破損及振動造型及負(fù)壓定型時模型的變形,確保鑄件的尺寸精度。
5,振動造型:
其工序包括如下工序:砂床制備——放置EPS模型——填砂——密封定型
6,澆注置換
EPS模型一般80℃左右軟化,420~480℃時分解。分解產(chǎn)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(fā)生熱解氣化, 產(chǎn)生大量氣體,不斷通過涂層型砂,向外排放,在鑄型、模型及金屬間隙內(nèi)形成一定氣壓,液體金屬不斷地占據(jù)EPS模型位置,向前推進(jìn),發(fā)生液體金屬與EPS模型的置換過程。置換的最終結(jié)果是形成鑄件。
澆注操作過程采用慢——快——慢。并保持連續(xù)澆注,防止?jié)沧⑦^程斷流。澆后鑄型真空維持3~5分鐘后停泵。澆注溫度比砂型鑄造的溫度高30~50℃。
7,冷卻清理
冷卻后,實型鑄造落砂最為簡單,將砂箱傾斜吊出鑄件或直接從砂箱中吊出鑄件均可,鑄件與干砂自然分離。分離出的干砂處理后重復(fù)使用。
鑄造特點:1.設(shè)計靈活,為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度。可以通過泡沫塑料模片組合鑄造出高度復(fù)雜的鑄件。
2.降低投資和生產(chǎn)成本,減輕鑄件毛坯的重量,機械加工余量小
3.無傳統(tǒng)鑄造中的砂芯,因此不會出現(xiàn)傳統(tǒng)砂型鑄造中因砂芯尺寸不準(zhǔn)或下芯位置不準(zhǔn)確造成鑄件壁厚不均。
4.鑄件精度高,消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達(dá)Ra3.2至12.5μm;鑄件尺寸精度可達(dá)CT7至9;加工余量最多為1.5至2mm,可大大減少機械加工的費用,和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比,可以減少40%至50%的機械加工時間。
5.清潔生產(chǎn),型砂中無化學(xué)粘結(jié)劑,低溫下泡沫塑料對環(huán)境無害,舊砂回收率95%以上。
消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝一樣,有它的缺點和局限性,并非所有的鑄件都適合采用消失模工藝來生產(chǎn),要進(jìn)行具體分析。