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消失模铸造的成型原理和工艺过程

2022-04-21 14:58:47

消失模铸造的成型原理是:采用泡沫塑料模样消失模发泡机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。

消失模铸造浇消失模发泡机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。

(1)模样制造用于消失模铸造的泡沫模样材料主要消失模成型机有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、共聚物等。它们受热气化产生的热解产物及热解速度是不同的。泡沫塑料模样通常采用两种方法制成:一种是采用商品泡沫塑料板料(或块料)切削加工、黏结成型为铸件模样;另一种是采用商品泡沫塑料珠粒预发泡后,经模具发泡成型为铸件模样。

以泡沫塑料珠粒为原材料制成铸件模样的主要工艺流程如图所示,把经过发泡并熟化的聚苯乙烯珠粒用压缩空气吹入成型机的金属模具中,加热使珠粒再次软化膨胀,并且胀满整个金属模具及珠粒之间的间隙,使珠粒互相熔结在一起,冷却后取出即得到需要的模样。

(2)为了方便模具制造,降低模具制造成本,对于复杂的模具,需要分片成型,然后组合成整体模具(铸件形状),然后组组合模具与浇口和冒口系统模具组装在一起,形成一个模具簇。模具的组合主要通过粘合剂和模具的热组合。

(3)涂层泡沫塑料外观及其浇筑系统组装成型后,也需要涂层。其涂层可将金属液与千砂隔离,防止冲砂、粘砂等缺陷。浇筑填充时,涂层可快速导出热解产物气体,防止浇筑不足、气孔、夹渣、碳增加等缺陷。涂层可提高外观的强度和刚度,使外观能承受填砂、紧固、真空等过程中力的作用,避免外观变形。

为了获得高质量的消失模铸件,涂层应具有良好的透气性、良好的涂层性能、足够的强度、发气量小、低温干燥速度快等性能。消失模铸造的涂层主要由耐火填料、分散介质、粘合剂、悬浮剂和附加剂组成,以提高某些特殊性能。

(4)在干砂造型消失模铸造中加砂紧实是获得优质铸件的两个重要过程。

(5)真空下浇注真空的目的是去除砂箱内砂粒之间的空气,使密封砂箱内部处于负压状态,因此砂箱内外之间存在一定的压差。在这种压差的作用下,砂箱内松散流动的干砂粒可以变成坚硬的铸造,具有足够高的压缩强度和剪切强度来抵抗液态金属的作用。

抽真空的另一个作用是加强金属液浇注时泡沫外观气化后气体的排出效果,避免或减少铸件气孔、夹渣等缺陷。

(6)冷却度较大的消失模铸造车间使用的型砂冷却设备主要包括振动沸腾冷却设备、振动提升冷却设备、砂温调节器等。振动沸腾冷却或振动提升冷却通常用作初级振动调温设备,而砂温调节器作为砂温调节设备,以保持型砂温度不高于40-50℃。

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