1.工藝概述
(1)消失模涂料的工藝過程消失模涂料是用泡沫塑料(EPS、STMMA或EPMMA)制作成與鑄件結(jié)構(gòu)尺寸相近(加收縮量)的模樣(白模),經(jīng)浸涂耐火粘結(jié)涂料(起強(qiáng)化、光潔作用)烘干后埋入特殊砂箱干砂造型,經(jīng)三維或二維(簡單鑄件一維)微振加負(fù)壓緊實(shí),在不用砂芯、活塊甚至無冒口的情況下,澆人熔化的金屬液而形成鑄件。整個(gè)鑄件成形過程是在一定負(fù)壓下,先使模樣受熱分解進(jìn)而被金屬液(合金液)取代的一次性成形的鑄造工藝。消失模涂料有多種不同叫法,國內(nèi)主要稱為干砂實(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造(簡稱EPC鑄造)。而濕砂實(shí)型鑄造簡稱PMC鑄造。EPC鑄造美國稱為lost foam process,意大利稱為policast process等。
(2)
消失模涂料工藝的優(yōu)缺點(diǎn)
消失模涂料工藝綜合了“磁型鑄造”和“V法鑄造”的優(yōu)勢,被國內(nèi)外鑄造界譽(yù)為“21世紀(jì)的鑄造技術(shù)”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。
消失模涂料工藝的優(yōu)缺點(diǎn)可從鑄造加工工藝過程來分析比較:
制模:優(yōu)點(diǎn):白模模具專一,便于維修,使用壽命長。
缺點(diǎn):白模模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工周期長。模具初始成本較高。
造型:優(yōu)點(diǎn):簡化工廠工藝設(shè)計(jì),無型砂粘結(jié)劑,不用砂芯。白模模具可重復(fù)使用。
缺點(diǎn):白模澆注系統(tǒng)要粘結(jié),白模只能用一次。
澆注:優(yōu)點(diǎn):節(jié)約了金屬合金澆注系統(tǒng)用量,球墨鑄鐵和一些合金鑄鐵可實(shí)現(xiàn)無冒口鑄造。
缺點(diǎn):提高了金屬液澆注溫度,增加了砂型鑄件冷卻輸送設(shè)備。
清理:優(yōu)點(diǎn):減少鑄件表面清理工作量,無鑄造毛刺、飛邊。對球墨鑄鐵無切除冒口工藝。
缺點(diǎn):增加進(jìn)行模樣組串和去除內(nèi)澆道的專用工具。
環(huán)保:優(yōu)點(diǎn):無混砂工藝造成的污染,減除了廢砂對環(huán)境的污染。
缺點(diǎn):要有一套尾氣廢氣處理裝置。
投資:優(yōu)點(diǎn):工廠設(shè)計(jì)水平高度靈活,經(jīng)濟(jì)效益好,便于舊車間改造或增添
消失模涂料工藝。
缺點(diǎn):制作白模自動(dòng)化程度低,大多采用手工制模和粘結(jié)澆注系統(tǒng)。
1.2
消失模涂料成型原理
在
消失模涂料工藝過程中,由于模樣實(shí)體型腔的存在,使得
消失模涂料工藝得到大大簡化,鑄件外觀質(zhì)量大大提高,設(shè)備投資大大減少,生產(chǎn)效率大大提高。但因模樣實(shí)體型腔的存在,使得消失模鑄件成型的原理與空腔鑄造大大不同,對鑄件的內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響,也是形成各種鑄造缺陷的主要原因。
本節(jié)主要分析
消失模涂料工藝的特點(diǎn)和鑄件成型的過程及機(jī)理,從模樣與液態(tài)金屬的相互作用、模樣熱解產(chǎn)物對鑄件質(zhì)量的影響,以及鑄件中夾雜物形成的原因進(jìn)行了綜合試驗(yàn)和分析,為防止消失模鑄件產(chǎn)生各種特有的鑄造缺陷,提高鑄件質(zhì)量提出了特定的全面解決方案和措施,為
消失模涂料技術(shù)和生產(chǎn),為提高消失模鑄件質(zhì)量提供理論基礎(chǔ),為生產(chǎn)實(shí)踐提供有力的技術(shù)支撐。
1.2.1消失模涂料成型原理分析
消失模涂料的最大優(yōu)點(diǎn)源于無需起模、下芯與合箱操作,給工藝操作帶來極大好處,生產(chǎn)效率大大提高;但其最大缺點(diǎn)也源于此,實(shí)體模樣的存在使金屬液充型過程變得極為復(fù)雜,由此帶來鑄件的各種鑄造缺陷。另外,澆注過程中負(fù)壓的作用也使金屬液充型變得更加復(fù)雜。由于消失模鑄件是靠液態(tài)金屬將模樣熱解汽化,由液態(tài)金屬取代模樣原有位置,凝固后形成鑄件。