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消失模铸造工艺流程及存在的问题

时间:2020-07-14 14:22:51 点击:997 次 来源:洛阳龙尊模具股份有限公司
  消失模铸造工艺就是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,再埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造的一种方法。那这种方法具体的流程是怎样的呢?这样制作有什么优势呢?还存在什么问题呢?今天龙尊小编就来跟大家聊一聊消失模铸造工艺流程及存在的问题,下面就一起来看看吧!

  一、消失模铸造工艺的流程


  1、泡塑珠粒的选用

  一般消失模铸造专用的泡沫珠粒是有三种,可发性聚苯乙烯树脂珠粒、可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒。一般比较常用的就是可发性聚苯乙烯树脂珠粒,主要用于铸造有色金属、灰铁及一般钢铸。这种珠粒的特点就是半透明,预发泡倍数40~60,粒径为0.18~0.80亳米(6种尺寸),并且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

  模型的制作就是由泡塑珠粒制作而成的,一般是先予发泡之后熟化再发泡成型后冷却出模。

  (1)、予发泡

  泡塑珠粒在加入模具前,要先进行予发泡,以使珠粒膨胀到一定尺寸。予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。适用于泡塑珠粒予发泡的方法有三种:热水予发泡、蒸汽予发泡和真空予发泡。真空予发泡的珠粒发泡率高,珠粒干燥,应用较多。


      (2)、熟化


  经予发泡的泡塑珠粒放置在干燥、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。熟化时间一般在8~48小时。
消失模模具
  (3)、发泡成型

  将予发泡且熟化的泡塑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。

  3、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。

  4、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。目前模型组合成簇使用的粘结材料有橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。

  5、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泡塑模型的强度和刚度,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。涂料是需要搅拌后放入容器内,之后用浸、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.后涂层在40~50℃下烘干。

  6、振动造型

  一般比较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——放置泡塑模型——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)、放置泡塑珠粒模型

  振实后,其上据工艺要求放置泡塑珠粒模型组,并培砂固定。

  (3)、填砂

  加入干砂(几种加砂方法),同时施以振动,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。

  7、浇注置换

  泡塑珠粒模型一般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,泡塑珠粒模型发生热解气化,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泡塑珠粒模型位置,向前推进,发生液体金属与泡塑珠粒模型的置换过程。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℃。

  8、冷却清理

  等待铸件冷却后,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。

  这就是消失模铸造工艺的流程,这种工艺是有很多优点的,那都有什么优点呢?下面就一起来看看吧!

  二、消失模铸造工艺的优点


  1、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

  2、不合箱、不取模,铸件尺寸形状精确,重复性好,具有精密铸造的特点,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,铸件的表面光洁度高也比较高。

  3、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%,动力消耗可减少10∽20%,并且减少了粉尘、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。

  4、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,可以自由地设计自己理想的铸件形状,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,可减轻铸件重量,可以取消拔模斜度。

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

  6、消失模铸造工艺应用广泛,不仅适用于铸钢、铸铁,更适用于铸铜、铸铝等,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、不同大小铸件进行生产。

  7、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。

  8、落砂极其容易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度,同时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处理工部。

  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,在组合浇注时,一箱多件,大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率。

  10、铸件基本无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上,减少了加工余量,降低了机加工成本。

  这些都是消失模铸件工艺的优点优势,虽然优点很多,但是还是会存在问题的,这些问题也会影响到消失模具的铸造,下面就了解一下消失模铸造存在的问题。

  三、消失模铸造存在的问题局限性


  1、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。
消失模模具
  2、铸件结构

  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。

  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、铸件的批量

  批量越大,经济效益越可观。

  5、消失模铸造铁水流动紊乱,容易导致内部夹渣、裹气,另外消失模铸造使用负压固型,负压使铁水流动更加紊乱,负压导致附壁效应阻挡渣气外排。

  6、消失模铸造浇注过程中,白模吸热造成进入型内的铁水前后温差增大,前沿低温铁水引起白模气化不良,导致积碳。

  7、消失模铸造对涂料质量的依赖性大,浇注产生的大量气体只有通过狭窄的涂料间隙才能外排,所以涂料质量影响很大。

  8、消失模铸造使用干砂造型,干砂导热性能低于湿砂,容易造成铸件硬度降低。

  9、消失模铸造白模气化气体基本上是苯的裂解产物,是有毒气体,如不无害化处理会污染空气。

  10 、消失模铸造生产铸铝件,较低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,铸铝件产生气孔几率增大。

  11、消失模白模强度低,干砂振动造型时白模容易变形,且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。

  以上就是消失模铸造工艺流程及存在的问题全部内容,消失模铸造一般是要根据情况,按照要求有序的进行铸造,并且要注意铸造事项,只有细心认真这样才能够制作出成功的铸件,今天龙尊小编的分享就是这些了,大家如果有什么疑问可以进行留言或者是电话咨询,龙尊欢迎您的咨询与留言!


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