在消失模铸造中,一般情况下,影响铸件尺寸精度的因素是多方面的,比如消失模铸件本身的结构、形状、大小,泡沫塑料质量的影响,涂料涂层的影响,铸造过程中造型、浇注环节的影响等。
在整个消失模铸造流程中,浇注工艺是至关重要的环节之一,浇注系统、浇注速度、浇注温度、浇注工序四个因素是提高铸件质量的关键工序,只有不断改善、不断完善,才能铸造出精度高质量好的铸件。
涂料涂层对于消失模铸件精度也有很大的影响,涂料性能、涂层厚度可影响模样尺寸,从而影响到铸件尺寸精度,因此消失模铸造中,涂料应该具有良好的性能,足够的强度,同时涂料涂挂操作过程应做到合理。
消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样,有它的缺点和局限性,并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产,要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量批量越大,经济效益越可观。2.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。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行实验,才能投入生产。
熔模铸造又称失蜡铸造,包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸金属液及后处理等工序。失蜡铸造是用蜡制作所要铸成零件的蜡模,然后蜡模上涂以泥浆,这就是泥模。泥模晾干后,放入热水中将内部蜡模熔化。将熔化完蜡模的泥模取出再焙烧成陶模。一经焙烧。一般制泥模时就留下了浇注口,再从浇注口灌入金属熔液,冷却后,所需的零件就制成了。
消失模铸造的浇注过程是钢液充型,同时泡塑模具汽化消失的过程。整个过程中需要注意的是:(1)浇道自始至终要充满钢液,如若不满,由于涂料层强度有限,很容易发生型砂塌陷以及进气现象,造成铸件缺陷。(2)浇注钢液时一定要把握住,保证做到稳、准、快。瞬时充满浇口杯,并做到快速不断流,吨钢液在大约一分钟左右。如果同箱铸件的钢液断流会吸进空气,有可能引起塌砂现象或者铸件增多气孔的问题,导致铸件报废。(3)消失模铸造采用负压封闭式,而且必须是在浇口杯以下封闭。钢液进入模塑模具,其开始液化燃烧,并气化消失,钢液前端短距离形成暂时的空腔,所以设计钢液充型的速度和泡塑模型消失的速度大致相同。为防止钢液高温辐射熔化同箱其它模型,浇道适当离铸件模型远一点。立浇道的位置选择整箱铸件低位置。浇注时注意调节和控制负压真空度在一定范围内,浇注完毕后保持在一定负压状态下一段时间,负压停止、钢液冷凝后出箱。
用蜡料做模样时,熔模铸造又称失蜡铸造。熔模铸造通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。由于模样广泛采用蜡质材料来制造,故常将熔模铸造称为“失蜡铸造”。
可用熔模铸造法生产的合金种类有碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
消失模生产线一般分为二个区域:白区和黑区。白区工作环境相对较好,一般为单独的车间。黑区也为车间。消失模铸造生产线布局的问题主要把握以下原则:设备布局尽量紧凑。充分利用空间位置。主要设备和各辅助设备尽量缩短连接距离。另可结合物流通道及安全问题考虑设备的布局。
消失模铸造生产工艺为多套设备形成的大流水生产线。合理的产线布局可以将设备和设备之间连接所产生的部分费用免去,减少项目上不必要的浪费,减少车间物流通道距离,提高生产工作效率,降低生产成本,有效利用资源,甚至在极为合理的产线布局有利于生产工艺的充分发挥。(白区中涂料烘干以后进入造型工部下模样的距离、黑区中频炉出铁水后到浇注线上的距离等等)
熔模铸件的形状一般都比较复杂,铸件上可铸出孔的小直径可达0.5mm,铸件的小壁厚为0.3mm。在生产中可将一些原来由几个零件组合而成的部件,通过改变零件的结构,设计成为整体零件而直接由熔模铸造铸出,以节省加工工时和金属材料的消耗,使零件结构更为合理。
熔模铸件的重量大多为零到几十牛(从几克到十几千克,一般不超过25千克),太重的铸件用熔模铸造法生产较为麻烦。
熔模铸造工艺过程较复杂,且不易控制,使用和消耗的材料较贵,故它适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件,如涡轮发动机的叶片等。
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