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消失模铸造涂料的作用及技术现状

2019-12-11 15:31:19
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一、涂料的作用
  随着我国装备制造业的发展,特别是航空、航天、汽车、电子和等,对零件的结构提出了薄壁轻量化、大型化和结构复杂化的要求。而目前主要是采用锻坯机加工的办法来制造这种零件,从而,导致其制造成本高,生产周期长,材料消耗多,严重限制了这类产品的应用和发展。因而人们希望能够采用近净成形的铸造工艺来制造这类大型、铸件,而被誊为21世纪最有发展前途的近净成形的铸造工艺—消失模铸造是一个不错的方案。
  铸造毛坯技术简称EPC9作为一种的铸件近净成形方法,由于铸件尺寸形状,重复性好,旧砂回用容易等优点,特别是目前由于木材的巨大消耗,传统砂型用的木模费用昂贵,使得单件或小批量的大型铸件的生产向消失模铸造方向发展。这不但可省去昂贵的木模费用,而且便于操作,能缩短生产周期、提高生产效率。
  所以,近年来在世界上了的发展和广泛的应用。但是,由于高密度的泡沫塑料高温分解后的发气量很大,所以消失模铸造采用的模样为低密度的泡沫塑料,刚性和强度都很低。将它用于生产大型、薄壁、的铸件时,在操作过程中模样的变形、损坏直接影响着铸件的精度和该工艺的应用。利用涂料则是减少模样变形的重要途径,而如何提高涂料的高温透气性和强度就成为大型铸件消失模铸造的关键技术之一。
  一般来说,消失模涂料的主要作用如下。
  ①隔离作用。覆盖在泡沫模样表面的涂层,防止金属液渗入砂型而产生机械或化学粘砂,同时,防止干砂流入金属液与泡沫模样的间隙中,造成铸型“塌箱”。
  ②增强作用。提高泡沫塑料模样的强度和刚度,防止模样在运输、造型和负压紧实时的变形或损坏。
  ③排气作用。多孔的涂料层能让泡沫塑料受热分解的大量气体或液体等产物,在负压下顺利地通过干砂排到大气中,浇注过程的顺利进行,并减少或防止铸件产生气孔或表面增碳等缺陷。模样表面的涂层同时起到保温作用,避免铸件产生浇不足、冷隔等铸造缺陷。
  因此,电机壳消失模铸造用的涂料,与一般砂型铸造用的涂料相比,具有很多的性能,除了应具有一般砂型铸造涂料所要求的工艺性能外。如悬浮性、流变性、抗裂性等还要具备良好的涂挂性、流淌性、透气性和强度等性能。所以,大型、复杂、薄壁、的消失模铸件涂料,对推动消失模铸造向薄壁轻量化、大型化和结构复杂化的铸件方向发展,有着重要的作用。
  二、消失模铸造技术的现状
  1、真空低压消失模铸造技术
  将真空消失模铸造技术与反重力低压铸造技术联合起来,能够气孔缺陷,解决金属液浇注可能导致的塌箱或者涨箱问题,但这种技术容易受到金属液温度、泡沫密度、涂料厚度、充型气体压力和流量等多种因素影响。需要合理匹配充型正气压和抽真空负压,选择透气性比较好的涂料形成轻薄图层,并且采用合理的涂层厚度。
  2、振动消失模铸造技术
  振动消失模铸造技术的工作原理是将模样直接置于砂箱当中,用干燥的石英砂填入压实,设置的真空压力,抽真空后施加的振幅和频率的振动,在铝镁合金融化后进行浇注,等到浇筑完成,将密封阀和真空阀关闭并加压,钟后结束震动并泄压。整个铸件过程都在振动场当中完成。
  3、压力消失模铸造技术
  将涂层烘干的模样放进带砂箱的压力罐当中,等到金属液注入完成、泡沫塑料气化后密封压力罐,加以压力的气体促使金属液凝固结晶,借助外来压力进行压滤,能够起到细化金属组织,减少缩孔、缩松、气孔等现象的发生,铸件的物理性能。
  4、真空低压消失模壳型铸造技术
  这是将真空低压铸造技术和熔模铸造制壳技术相互融合的复合型铸造工艺,泡沫模样在装入砂箱、进行浇注之前需要进行失模、焙烧处理,不会产生由于泡沫模样分解产生的气孔、氧化燃烧及夹杂等问题,金属液的充型效果比较好,制作出的铸件质量比较高,基本达到了熔模制造铸件的水平。


消失模铸造涂料的作用及技术现状由光明机械编辑整理。

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