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DYNAMIC CATEGORY消失模鑄造工藝、原理與應用全解析
文章摘要:
消失模鑄造,又稱實型鑄造或汽化模鑄造,是一種結合了泡沫塑料成型技術與傳統砂型鑄造的創(chuàng)新工藝。
消失模鑄造,又稱實型鑄造或汽化模鑄造,是一種結合了泡沫塑料成型技術與傳統砂型鑄造的創(chuàng)新工藝。
一、什么是消失模鑄造?基本原理是什么?
核心原理: 使用與鑄件形狀全部一致的泡沫塑料模型(含澆注系統),替代傳統的木?;蚪饘倌?。模型被埋在干砂中,澆注時高溫金屬液接觸泡沫模型使其速度適宜汽化消失,金屬液占據模型空間,冷卻凝固后形成鑄件。
關鍵步驟:
模型制作: 將可發(fā)性聚苯乙烯(EPS)或共聚物(STMMA)珠粒預發(fā)泡、熟化,再置入鋁合金模具中發(fā)泡成型,制成整體泡沫模型簇。
模型組合與涂料: 將模型、澆冒口組合,浸涂耐火涂料(水基或醇基),烘干形成較透氣涂層。
填砂與振動: 將模型簇放入砂箱,填入不含粘結劑的干石英砂,通過三維振動緊實。
澆注: 在負壓(真空)環(huán)境下澆注金屬液,泡沫汽化產生的氣體被涂層阻擋、被負壓抽走。
冷卻落砂清理: 鑄件凝固冷卻后,傾翻砂箱落砂,深受帶澆冒口的鑄件,經清理打磨獲得成品。
二、消失模鑄造有哪些突出優(yōu)點?
精度好、少加工: 泡沫模型易加工復雜曲面與內腔,鑄件尺寸準確(可達CT7-CT8),顯著減少機加工余量。
設計自由度高: 可整體成型傳統鑄造難以實現的復雜結構(如彎曲水道、異形空腔),減少分型面與合箱誤差。
工序簡化、成本低: 省去傳統造型中的取模、合箱、制芯工序;無需粘結劑,舊砂回用率高(>90%);生產自動化程度好。
環(huán)保性好: 使用干砂無化學粘結劑,粉塵少;泡沫燃燒產物可控(尤其STMMA材料環(huán)保)。
鑄件質量優(yōu): 金屬液在負壓下充型,流動性增強,組織致密;無飛邊毛刺。
三、消失模鑄造的主要缺點和挑戰(zhàn)是什么?
模具成本高: 鋁合金發(fā)泡模具制造周期長、費用高,適合大批量生產攤薄成本。
模型制作要求高: 泡沫模型密度、干燥程度需要均勻,涂料厚度與透氣性控制嚴格。
易產生特有缺陷:
碳缺陷: 泡沫分解殘留物導致鑄件表面皺皮或內部增碳(鑄鐵件常見)。
氣孔夾渣: 分解氣體排出不暢或涂層剝落卷入金屬液。
變形: 泡沫強度低,填砂振動時可能變形。
工藝控制復雜: 澆注溫度、速度、負壓度等參數匹配要求高,需優(yōu)良調試。
四、如何克服“碳缺陷”和“氣孔”問題?
優(yōu)化模型材料: 采用STMMA(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物)替代純EPS,其裂解透徹,殘留碳少。
嚴格控制涂料: 確認涂層高溫強度好、透氣性高且均勻,效果優(yōu)良阻隔液態(tài)產物滲入砂型。
準確控制工藝參數:
澆注溫度: 適當提高(比傳統工藝高30-50°C),推進泡沫全部分解。
澆注速度: 保護連續(xù)、平穩(wěn)、速度適宜充型,減少氣體產生量。
負壓度: 足夠且穩(wěn)定的真空度(通常在-0.02至-0.06 MPa),及時抽走氣體與液態(tài)產物。
優(yōu)化澆冒系統設計: 利于金屬液平穩(wěn)速度適宜充型,利于氣體和渣滓排出。http://17yo.com.cn/