公司動(dòng)態(tài)
GUANGMING JIXIE
我國消失模鑄造技術(shù)日趨成熟及成型工藝
目前,我國消失模鑄造技術(shù)日趨成熟,研究單位和應(yīng)用廠家越來越多。據(jù)不統(tǒng)計(jì),我國消失模鑄造生產(chǎn)廠家已達(dá)近千家,研究單位也達(dá)數(shù)十家。其中采用無粘接劑和抽真空的消失模鑄造的廠家約有60余家。按生產(chǎn)類型基本分為3類:(1)采用國產(chǎn)閉環(huán)生產(chǎn)線的消失模鑄造;(2)簡單生產(chǎn)線或單機(jī)型消失模鑄造;(3)采用引進(jìn)消失模鑄造生產(chǎn)線。
其中一汽有色鑄造廠、長沙發(fā)動(dòng)機(jī)總廠、全椒柴油機(jī)總廠、赤峰富龍鑄業(yè)集團(tuán)、合肥叉車總廠等幾十家企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)化生產(chǎn)。另外還有一大批其他鑄造企業(yè)也相繼開始組織消失模鑄造生產(chǎn)。但是,這些企業(yè)在消失模鑄造生產(chǎn)過程中都不同程度地存在這樣或那樣的問題,如鑄件表面出現(xiàn)皺皮缺陷、鑄件變形、滲漏、塌箱、夾渣等。這些缺陷的產(chǎn)生一方面是原材料的原因,另一方面是技術(shù)問題。不論什么原因都和鑄件品質(zhì)有關(guān)。經(jīng)過10的研究和實(shí)踐,我們認(rèn)為消失模鑄造在以下幾個(gè)方面存在著的技術(shù)問題始終困擾著它的發(fā)展和普及,應(yīng)該著力加強(qiáng)研究試驗(yàn)。
在消失模鑄造生產(chǎn)中,原材料的品位,是困擾消失模鑄造發(fā)展的主要問題。原材料主要是指模型材料。目前模型材料主要采用國產(chǎn)包裝材料,部分采用材料,部分采用國產(chǎn)鑄造材料。
國產(chǎn)包裝材料用于消失模鑄造生產(chǎn)主要存在的問題是,模型密度大、殘留物多、表面粗糙等。目前我國雖然有了國產(chǎn)鑄造的模型材料,包括聚苯乙烯EPS,PMMA以及按不同比例混合的EPS+PM MA,國產(chǎn)的這幾種模型材料的品位都還有待提高,主要表現(xiàn)在產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定。
另外,模型膠合材料也存在一些問題,一是用膠量過大,二是殘留物多,三是膠合時(shí)間過長。目前多數(shù)工廠使用冷膠,少數(shù)工廠使用熱熔膠。從使用效果看,熱熔膠使用效果比較穩(wěn)定。比較理想的模型材料是要求密度合適,密度范圍在0. 018 ~0. 025 g/ cm3。不同壁厚不同材質(zhì)可以選擇不同的密度。一般來說,鑄件壁厚較大者使用的模型材料密度可大一些,如0. 20~ 0. 025 g/ cm3。鑄件壁厚較小者使用的模型材料密度可相應(yīng)小一些。對于鑄鋼和球鐵等鑄件一般應(yīng)盡量采用低密度的EPS+PM M A混合的模型材料。
控制合理的預(yù)發(fā)和成型工藝參數(shù)也是提高模型品質(zhì)的關(guān)鍵,包括模具、珠粒、水分、蒸氣壓力、溫度和時(shí)間等。
模具的好壞直接影響模型的表面光潔度和尺寸精度。模具對模型表面品質(zhì)的影響因素主要包括通氣孔的大小及分布、汽室的壁厚和型腔表面的粗糙度。珠粒品質(zhì)也是主要影響因素,一般來說珠粒優(yōu)于國產(chǎn)珠粒。珠粒的粒徑范圍和發(fā)泡劑含量是衡量珠粒品質(zhì)的主要指標(biāo)。蒸汽和水分對于模型好壞影響較大,當(dāng)蒸汽水分較多時(shí),在模型的珠粒表面會形成含水層,在高溫下氣化將占據(jù)空間,珠粒充滿的緊實(shí)度和融合度都受到影響,并且在模型表面會形成一些密集的小凹坑。
預(yù)發(fā)珠粒的較佳熟化時(shí)間要模型品質(zhì)。不熟化、熟化時(shí)間過長或過短在二次成型時(shí)都達(dá)不到要求。模型密度的控制要針對不同鑄件對模型密度的要求,控制預(yù)發(fā)泡的倍率。
消失模容易產(chǎn)生增碳缺陷,現(xiàn)今在我國還沒有很好的方法解決該種缺陷,這也是眾多鑄造廠家不敢上消失?;蛏狭讼Ia(chǎn)線卻不能批量生產(chǎn)的一個(gè)原因。增碳缺陷產(chǎn)生的原因主要是泡沫材料含有碳,澆注時(shí)泡沫燃燒分 解出游離碳,碳侵入鋼水所致。經(jīng)過試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其增碳有的規(guī)律性,即鑄件表面增碳,而心部幾乎不增碳;內(nèi)澆口附近不增碳,而離內(nèi)澆口越遠(yuǎn),增碳越嚴(yán)重。鑄鋼件增碳及其表現(xiàn)形式主要有下面四個(gè)個(gè)方面:a.鑄件表面增碳,b.鑄件的體積增碳,c.鑄件局部增碳,d.鑄件表面脫碳。采取如下相應(yīng)措施,可使鑄件成分基本在工藝要求范圍內(nèi)。
(1)選擇含碳量少的泡沫材料,這是關(guān)鍵,現(xiàn)今消失模鑄造用材料主要有EPS , STMMA , EPSMMA 三種,其含碳量依次減少。其中EPS 的特點(diǎn)是含碳量大,但其發(fā)氣量小,澆注時(shí)不易返噴,且其價(jià)格便宜,在鑄鐵件和要求不高的上應(yīng)用較多。EPSMMA 的特點(diǎn)是含碳量少,但發(fā)氣量大,易造成返噴現(xiàn)象,且材料價(jià)格貴,一般在低合金鋼上使用較多。STMMA 則是兼顧兩者的優(yōu)點(diǎn),具有發(fā)氣少、含碳低的優(yōu)點(diǎn),是用消失模生產(chǎn)的材料。
(2) 消失模模樣的密度非常重要,只要表面光潔,密度低,可以降低增碳現(xiàn)象,同時(shí)發(fā)氣量少。
(3) 利用離內(nèi)澆口越遠(yuǎn),增碳越嚴(yán)重的特點(diǎn),在離內(nèi)澆口較遠(yuǎn)端或在鑄件的較高點(diǎn)設(shè)置冒口,使入鑄件的增碳污染嚴(yán)重的鋼水進(jìn)人冒口內(nèi),同時(shí)冒口還起到集渣、集氣的作用。
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