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消失模铸造技术生产特点及绝热性

2018-08-08 21:59:49
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消失模铸造技术(Lost Foam Casting,简称LFC)是采用可烧结的泡沫塑料制作成与铸件的结构一致、尺寸添加收缩率之后的实型模样,经浸涂耐火的粘接涂料,烘干后埋入干砂中造型,经三维微振加负压紧实,在没有砂芯、活块的情况下浇入高温金属液,从而使得泡沫模样受热分 解气化进而被金属取代的一次性成型铸造新工艺。
由于消失模技术具有与传统工艺无法比拟的优越以及的工艺性,所以特别适合于缸体、缸盖、进排气歧管等形状复杂、需要砂芯成型的汽车铸件。消失模铸造技术在生产汽车铸件方面有着巨大的发展潜力。进入21世纪,我国的汽车工业正处于发展时期,在今后的一段时间里,我国汽车铸件产量势必有大幅度的提高,与此同时各汽车厂家对汽车铸件质量的要求也将严格。汽车工业的发展,为我国铸造业的发展带来了机遇与挑战,也为在我国推广、发展消失模铸造技术带来了新的契机。从90年代开始,消失模铸造技术在我国的实践过程中,一些厂家收到了比较好的经济和社会效益,但其生产水平与比较仍有着较大差距。消失模铸造技术是一种发展中的与新工艺,它需要进一步补充和完善,攻克其发展中的各个关键技术,要使其走向成熟和普遍的应用,还有很多很多工作要做。其中,研究消失模铸造的各个关键技术是一个重要的方面。只有把握好消失模铸造中的各个关键技术,才能方便人们在生产实践中正确运用消失模铸造技术,才能获得良好的经济与社会效益。
发动机缸体作为汽车发动机的关键零件,其结构复杂,机加工量大,薄壁区多,技术要求严格。其工艺范围狭窄,影响因素众多,几乎集中了各种铸造生产技术难点于一身。因此,缸体铸件产品的水平是铸造企业技术水平的重要标志。发动机缸体、缸盖的制造水平也是衡量一个制造业水平的重要标志之一。缸体铸件的特点决定了其比较适合采用消失模铸造工艺。我国的消失模铸造应用于缸体铸件的研究起步较晚,与水平差距明显。因此,研究消失模铸造技术在缸体生产中的应用具有较高的实用价值。
消失模铸造技术生产中,铸造工艺参数与泡沫模样是消失模铸造成败的关键。模具及发泡成型过程是获得完好泡沫模样的关键环节。尤其是像缸体类复杂薄壁泡沫模样,其合理的模样分片、模具设计以及合理的泡沫珠粒充填方法对于较终泡沫模样质量至关重要。合理的铸造工艺参数是获得良好铸件的较终。
一般认为消失模铸造工艺的关键技术包括四个方面:①模样设计与制作;②涂料及涂浸技术;③干砂及振动紧实;④工艺设计及控制。其中模样设计与制作是消失模铸造中较为关键的技术,可以细分为:①泡沫原材料和模型胶合材料;②控制合理的预发和成型工艺参数,包括模具、水分、蒸汽压力、温度和时间等。工艺设计及控制是获得合格铸件的。因此研究模样的设计和制作过程与工艺参数,掌握模样制作和工艺控制的关键技术,对正确运用消失模技术有巨大作用。
消失模技术有的工艺性,因此其模具比较,设计模具要根据其特点来设计。而且模具的制造精度直接影响到模样的尺寸精度和表面粗糙度。模具对模样表面质量的影响因素主要包括模具上通气孔的大小及排布、模具的壁厚和型腔表面的粗糙度。因此,模具的质量决定了模样的质量,从而较终决定生产的铸件的质量。我们不难看出模具在消失模铸造生产中的作用和不可替代的位置。因此研究消失模模具制造方法与工艺,是一个重要而艰巨的课题。
消失模涂料在消失模铸造工艺中日显重要。消失模铸造工艺与涂料紧密配合,生产的铸件表面质量的光滑度增加,提升了铸件成品的合格率。
1、提高泡沫塑料模的强度和刚度,防止变形和损坏,保持尺寸精度。
2、浇注时泡沫塑料模热分 解的产物(大量的气体或液体等)顺利排出,防止铸件产生气孔、炭黑等铸造缺陷。由于浇注不同合金时浇注温度不同,泡沫塑料模型的分 解产物区别很大。浇注钢铁材料时,以气态产物为主,涂层要有较高的透气性;而浇注铝合金时热解产物则以液态为主,要求液态分 解产物能够与涂层润湿,顺利地渗入涂层,排出型腔。
3、隔离金属液和砂型,阻止金属液渗入型砂,获得表面光洁的铸件。同时,防止型砂流入金属液与泡沫塑料模的间隙中,造成铸型塌箱。
4、采用不同热导率的涂料,控制金属液在铸型中的冷却速度,提高金属液的流动性。浇注铝铸件时,由于金属液温度较低,流动性差,为了避免由于铸型过度传热造成铝液温度下降过多,造成浇不足等缺陷,要求用于铝合金消失模铸造的涂料应具有良好的绝热性。
消失模涂料是消失模铸造获得表面光洁的铸件的辅助材料。如果涂料的性能、配制和干燥出现问题,就会使铸件产生质量不稳定、废品率上升等现象。
所以,加强对消失模涂料的认识。消失模涂料一般由耐火骨料、粘结剂、载体、悬浮剂及其他添加剂组成,各种组分被均匀混合在一起制成粉状或膏状,在涂挂和浇注过程中发挥综合作用。消失模涂料的性能直接影响着消失模铸造工艺的成功与否。消失模涂料没有制定统一的检测标准,所以,不同厂家生产的涂料性能就存在很大的差异,而且铸件的材质对消失模涂料的要求不一样。


消失模铸造技术生产特点及绝热性由光明机械编辑整理。

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