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消失模铸造原理?
消失模铸造技术是采用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模样,经浸涂耐火涂料,烘干后进行干砂造型,振动紧实,然后浇入金属液使模样受热气化消失,从而得到与模样形状一致的金属零件的精密铸造方法。消失模铸造技术是一种近无余量、精确成形的技术,适合生产复杂零件,被称为是“铸造中的绿色工程”。与其他铸造工艺相比,它具有诸多优点:
(1)铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低;(2)增大了铸件结构设计的自由度;(3)散砂紧实、无粘结剂,简化了铸件生产工序,提高了劳动生产率;(4)容易实现清洁生产等。消失模铸造技术在汽车行业中,如发动机的缸体、缸盖、电机壳体等复杂零件的铸造中已经获得了广泛应用。消失模铸造应用最广泛的金属材料主要集中在铸铁、铸钢等黑色合金上,其相关技术已经相当成熟,但Al、Mg合金的消失模铸造技术发展相对较慢。比如,Al合金消失模铸件缺陷较多,废品率居高不下,应用推广受阻。目前,制约Al,Mg合金消失模铸造技术发展的主要问题是:充型能力差,组织粗大、不致密,孔洞缺陷严重,导致铸件力学性能偏低。
消失模铸造是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合抽真空技术的实型铸造。国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”,简称EPC铸造;国外的叫法主要有:Lost Foam Process (U.S.A)、 P0licast Process(Italy)等。消失模铸造是目前国际上最先进的铸造工艺之一,被誉为铸造史上的一次“革命”,国内外称之为21世纪绿色铸造。
生产原理:该法按工艺要求先制成泡塑模型,涂挂特制耐高温涂料,干燥后,置于特制砂箱中,再按工艺要求填入干砂,利用三维振动紧实,抽真空状态下浇铸金属液,此时模型气化消失,金属液置换模型,复制出与泡塑模型一样的铸件。
采用泡沫塑料模样代替普通模样紧实造型,造好铸型后不取出模样,直接浇入金属液。在高温金属液的作用下,泡沫塑料模样受热气化、燃烧而消失,金属液取代原来泡沫塑料模样占据的空间位置,冷却凝固后即获得所需的铸件。
消失模铸造浇注主要包括模样制造、模样组合、挂涂料、干燥、填砂及紧实、浇注、取出铸件等工序。
消失模铸造常见涂料的组成与配制是什么?
铝矾土90%,石英粉10%,酚醛树脂2%,白乳胶2%,钙膨润土3%,洗衣粉0.1%,异丙醇0.1%,适量的水;
硅砂粉与铝矾土比例2:3,(耐火材料100%),GM-1树脂2%,硅溶胶3%,锂膨润土1%,CMC1.5%,平平如0.3%,减水剂0.5%,适量的水;
铝矾土60%,片状石墨40%,硅溶胶4%,粘结剂4%,膨润土1%氧化铁3%,CMC3%,N助剂0.5%; 以上配方比例之和为100% 无机粘结剂(高温粘结剂):亲水型:粘土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、磷酸盐、硫酸盐、聚合氯化铝。 有机膨润土有机粘结剂(低温粘结剂):亲水型:糖浆、纸浆废液、糊精、淀粉、聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯乳液、水溶性酚醛树脂、天然树胶。憎水型: 沥青、煤焦油、松香、酚醛树脂、干性植物油、合脂油、硅酸乙酯,聚乙烯醇缩丁醛(PVB
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