消失模涂料大型鑄件用涂料的研究及應用
隨著我國裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展,消失模涂料特別是航空、航天、汽車、電子和軍工等領域,對零件的結構提出了薄壁輕量化、大型精密化和結構復雜化的要求。而目前主要是采用鍛坯機加工的辦法來制造這種零件,從而,導致其制造成本高,生產周期長,材料消耗多,嚴重限制了這類產品的應用和發(fā)展。因而人們希望能夠采用近凈成形的精密鑄造工藝來制造這類大型、精密鑄件,而被謄為21世紀最有發(fā)展前途的近凈成形的鑄造工藝——消失模涂料是一個首選的方案。
消失模涂料技術(Evapomtive Pa牡en casting,簡稱EPc)作為一種先進的鑄件近凈成形方法,由于鑄件尺寸形狀精確,重復性好,舊砂再生回用容易等優(yōu)點,特別是目前由于木材的巨大消耗,傳統(tǒng)砂型用的木模費用昂貴,使得單件或小批量的大型鑄件的生產向
消失模涂料方向發(fā)展。這不但可省去昂貴的木模費用,而且便于操作,能縮短生產周期、提高生產效率。
所以,近年來在世界上得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應用。但是,由于高密度的泡沫塑料高溫分解后的發(fā)氣量很大,所以
消失模涂料采用的模樣為低密度的泡沫塑料,剛性和強度都很低。將它用于生產大型、薄壁、精密的鑄件時,在操作過程中模樣的變形、損壞直接影響著鑄件的精度和該工藝的應用。利用高強度涂料則是有效減少模樣變形的重要途徑,而如何提高涂料的高溫透氣性和強度就成為大型鑄件
消失模涂料的關鍵技術之一。
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消失模涂料的作用
一般來說,
消失模涂料的主要作用如下。
(1)隔離作用。覆蓋在泡沫模樣表面的涂層,防止金屬液滲入砂型而產生機械或化學粘砂,同時,防止干砂流人金屬液與泡沫模樣的間隙中,造成鑄型“塌箱”。
(2)增強作用。提高泡沫塑料模樣的強度和剛度,防止模樣在運輸、造型和負壓緊實時的變形或損壞。
(3)排氣作用。多孔的涂料層能讓泡沫塑料受熱分解的大量氣體或液體等產物,在負壓下順利地通過干砂排到大氣中囝,保證澆注過程的順利進行,并減少或防止鑄件產生氣孔或表面增碳等缺陷。模樣表面的涂層同時起到保溫作用,避免鑄件產生澆不足、冷隔等鑄造缺陷。
因此,大型鑄件
消失模涂料用的涂料,與一般砂型鑄造用的涂料相比,具有很多的獨特性能,除了應具有一般砂型鑄造涂料所要求的工藝性能外(如懸浮性、流變性、抗裂性等)還要具備良好的涂掛性、流淌性、透氣性和強度等性能。所以,開發(fā)大型、復雜、薄壁、精密的消失模鑄件專用涂料,對推動
消失模涂料向薄壁輕量化、大型精密化和結構復雜化的優(yōu)質鑄件方向發(fā)展,有著十分重要的作用。
本文根據(jù)大型鑄件
消失模涂料及
消失模涂料的作用特點,從涂料的配方、涂料的性能及涂料的涂敷等方面對大型鑄件用
消失模涂料進行了研究。