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消失模鑄造相關(guān)設(shè)備選購和黑區(qū)控制工藝

2019-12-03 08:31:18
動態(tài)詳情

【一】、相關(guān)設(shè)備選購
  無論是黑色金屬還是有色金屬,消失模鑄造的澆注溫度都比普通砂型鑄造的澆注溫度提高30~50℃。低碳鋼、薄壁球墨鑄鐵的澆注溫度要提高50~80℃,甚至,其目的是通過提高合金的過熱度增加其所含熱量,模樣材料能充分氣化、裂解、分解,隨后能較好地充填鑄型形成鑄件。
  熔煉合金的設(shè)備起著關(guān)鍵作用。毛坯鑄造發(fā)展初期,一些廠家常用沖天爐熔煉,鑄件缺陷較多,容易產(chǎn)生皺皮、碳黑、碳光亮皮、夾碳、夾渣、夾雜等缺陷,鑄件廢品率。通過實踐,認(rèn)識到其原因是:澆注溫度不夠高,進(jìn)入模樣型腔的合金總熱量不能分解、氣化、裂解模樣材料,使模樣灼熱為柏油狀碳?xì)浠衔?,該化合物在熱的作用下,焦炭質(zhì)點化,促使鑄件表面形成諸多的缺陷;而由于澆注溫度的波動,使上述問題發(fā)生的隨機性很大,往往無規(guī)律可循。
  鑄件的大小、形狀、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、型內(nèi)的模樣布置、每型件數(shù)(單件、多件或組串鑄造)等是決定澆注溫度的因素。對壁厚10~20mm、單件質(zhì)量100kg左右的一般中大鑄鐵件,如減速箱體鑄件,如果每個鑄型只有1~2個鑄件,沖天爐鐵液的溫度可以滿足鑄件的澆注溫度要求。然而,如果要發(fā)揮消失模鑄造的特點和優(yōu)勢,參照熔模鑄造的做法,通過采用組并和組串模樣增加每個鑄型的模樣數(shù)量,也就是增加每型鑄件數(shù)量,從而提高生產(chǎn)率時,沖天爐鐵液的溫度就滿足不了過量模樣分解、裂解的熱量需要,會導(dǎo)致諸多鑄造缺陷。在這種情況下,應(yīng)選用中頻感應(yīng)電爐為宜。目前,消失模鑄造設(shè)備供應(yīng)廠家很多,個別廠家以競爭;而勢必低質(zhì),而低質(zhì)未必。有些設(shè)備由于分散給不同廠家承包制作,然后運到鑄造廠組裝調(diào)試,其結(jié)果往往是開機開不了,運行起來問題一大堆,有的甚至直接報廢,給鑄造廠造成很大的損失。下面介紹主要設(shè)備的選購原則:
  1)白區(qū)設(shè)備:主要包括發(fā)泡機、成型機及其配套設(shè)備。電機殼預(yù)發(fā)泡機有兩種:其中一種只能用于EPS珠粒預(yù)發(fā)泡,另一種則同時適合于EPS和STMMA兩種共聚料的預(yù)發(fā)泡。兩者外觀差不多,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能有所不同,一般買進(jìn)的單發(fā)EPS的預(yù)發(fā)泡機的性能不符合共聚料預(yù)發(fā)泡的工藝指標(biāo),因而不能用于共聚珠粒的預(yù)發(fā)泡。有些廠家配置了前一種預(yù)發(fā)泡機,后來由于某些鑄件工藝需要,要求選用STMMA共聚料制作模樣,只能再配置一套的預(yù)發(fā)機,不但造成資金的浪費,而且還可能受到車間場地以及電氣管路和蒸氣管道鋪設(shè)的限制。因此,很多消失模鑄造廠在立項和購買白區(qū)設(shè)備時,都把既能發(fā)共聚料也能發(fā)普通料的預(yù)發(fā)泡機作為。
  2)涂料攪拌設(shè)備:高速、備有無級變速的攪拌機才能滿足消失模配制涂料的要求,這是由于涂料在高速攪拌狀態(tài)下,激發(fā)出活性、粘性、涂掛性及懸浮性等;低速攪拌機適用于已配制好的涂料,在模樣浸涂時進(jìn)行勻速緩慢攪拌,因而只適用于使涂料均勻分散,易于涂掛和保持涂料活性等。
  3)黑區(qū)設(shè)備:目前生產(chǎn)黑區(qū)設(shè)備的廠家數(shù)量頗多,設(shè)備性能良蕎不齊,除業(yè)內(nèi)公認(rèn)的幾家黑區(qū)設(shè)備生產(chǎn)廠家外,處于低質(zhì)量的惡性競爭狀態(tài),一些設(shè)備在安裝時就漏洞百出,有些則是賣設(shè)備的人一走,設(shè)備也就報廢了。因此消失模鑄造廠家在購買黑區(qū)設(shè)備前,務(wù)必認(rèn)真考察設(shè)備生產(chǎn)廠家的、信譽度以及在業(yè)內(nèi)的口碑,此外還要考察該廠設(shè)備在其他消失模鑄造廠的實際使用情況,千萬不要由于貪圖價格便宜或輕信設(shè)備廠家的宣傳而留下遺憾。
  4)振實臺:振實臺是裝箱造型過程非常關(guān)鍵的設(shè)備之一,振動的頻率是影響模樣完整性與干砂充填緊實度的重要指標(biāo)。振實臺的振動形式有一維、二維、三維的,具體選用二維還是三維,取決于模型的裝箱情況、澆注系統(tǒng)的設(shè)計以及鑄件本身的技術(shù)要求。
  5)真空泵:真空泵在消失模鑄造中起著重要作用,務(wù)必按照生產(chǎn)線要求選用,并配備穩(wěn)壓儲存罐。目前,節(jié)能環(huán)保型的真空泵已被推廣用于消失模鑄造。
  6)砂箱:消失模鑄造砂箱可定做也可自制,但滿足造型、落砂及澆注的要求。落砂方式有底部落砂,也有翻箱落砂,以落砂容易、干凈、沒有死角剩砂為選擇原則;砂箱要與真空泵連接,以便在要求的負(fù)壓狀況下進(jìn)行澆注。
  【二】、黑區(qū)控制工藝
  1、澆注系統(tǒng)設(shè)置
  澆注系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)毛坯鑄造結(jié)構(gòu)、形狀和復(fù)雜程度以及壁厚差異靈活設(shè)置。通常采用底注和階梯澆注,使金屬液流均勻進(jìn)入,避免死角,使金屬液平穩(wěn)上升,熱分布均勻,引導(dǎo)殘渣浮入冒口和集渣包。澆注系統(tǒng)尺寸要比普通砂型鑄造的直、橫、內(nèi)澆道截面積大20%一30%;
  2、造型
  采用粒度為20/40的干砂。砂箱底層砂厚為150-200mm,鑄件間隔距離為100-150mm,振動緊實。具體工藝過程為:檢查模樣簇是否有露白并補涂涂料—鋪墊底砂并振動緊實—放置模樣—填砂至內(nèi)澆道處—粘結(jié)澆注系統(tǒng)—填砂至直澆道—振動緊實—蓋塑料薄膜—放置澆杯—干砂壓緊—移至澆注區(qū)。
  3、熔煉工藝
  電機殼一般使用的材質(zhì)為HT150或HT200,其目標(biāo)控制成分;
  4、澆注工藝
  1)澆注負(fù)壓:澆注過程中的負(fù)壓控制在0.03MPa以上,澆注結(jié)束后繼續(xù)負(fù)壓5-8min。
  2)澆注溫度:消失模鑄造時,澆入的高溫金屬液前沿首先與模樣接觸,泡沫塑料模樣燃燒并分解,金屬液溫度下降。因此,消失模鑄造的澆注溫度要比砂型鑄造的澆注溫度高30^-80℃。電機殼消失模澆注溫度控制在1420-1520℃。
  3)澆注速度:澆注時采用慢一快一慢的澆注方式,切忌流股中斷。澆注過程中應(yīng)隨時觀察澆口杯鐵液情況,鐵液在澆口杯中有,給予鐵液的靜壓力,同時有助于充型速度的提局。


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