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消失模鑄造工藝流程

[ 發布日期:2017-08-22 點擊:6575 來源:洛陽劉氏模具有限公司 【打印此文】 【關閉窗口】]

消失模鑄造又稱實型鑄造,是將與鑄件尺寸相同的泡沫模型粘結組合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。整個工藝流程如下:


一、泡塑珠粒的選用:


消失模鑄造專用的泡沫珠粒有三種:①發性聚苯乙烯樹脂珠粒(簡稱EPS);②可發性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒(簡稱STMMA);③可發性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒 (簡稱EPMMA)。常用可發性聚苯乙烯樹脂珠粒(EPS),用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。

二、模型制作:有兩種情況:

1、由泡塑珠粒制作:預發泡——熟化——發泡成型——冷卻出模

①預發泡:EPS珠粒在加入模具前,要先進行預發泡,以使珠粒膨脹到一定尺寸。預發泡過程決定了模型的密度、尺寸穩定性及精度,是關鍵環節之一。合適的珠粒予發泡的方法有三種:熱水預發泡、蒸汽預發泡和真空預發泡。真空預發泡的珠粒發泡率高,珠粒干燥,應用較多。

②熟化:經預發泡的EPS珠粒放置在干燥、通風的料倉中一定時間。以便使珠粒泡孔內外界壓力平衡,使珠粒具有彈性和再膨脹能力,除去珠粒表面的水分。熟化時間在8~48小時。

③發泡成型:將預發泡且熟化的EPS珠粒填充到金屬模具的型腔內,加熱,使珠粒再次膨脹,填滿珠粒間的空隙,并使珠粒間相互融合,形成平滑表面,即模型。出模前必須進行冷卻,使模型降溫至軟化溫度以下,模型硬化定形后,才能出模。出模后還應有模型干燥及尺寸穩定的時間。

2、由泡塑板材制作:泡塑板材——電阻絲切割——粘結——模型。對簡單模型,可利用電阻絲切割裝置,將泡塑板材切割成所需的模型。對復雜模型,首先用電阻絲切割裝置,將模型分割成幾個部分,然后進行粘,使之成為整體模型。

3、模型組合成簇:是將自行加工好(或外購)的泡塑模型與澆冒口模型組合粘結在一起,形成模型簇,這種組合有時在涂料前進行,有時在涂層制備后埋箱造型時進行。是消失模(實型)鑄造不可缺少的一道工序。目前使用的粘結材料:橡膠乳液、樹脂溶劑和熱熔膠及膠帶紙。

4、模型涂層:實型鑄造泡塑模型表面必需涂一層一定厚度的涂料,形成鑄型內殼。消失模鑄造專用涂料,在涂料攪拌機內加水攪拌,使其得到合適的粘度。攪拌后的涂料放入容器內,用浸、刷、淋和噴的方法將模型組涂覆。一般涂兩遍,使涂層厚度為0.5 ~ 2mm。據鑄件合金種類、結構形狀及尺寸大小不同選定。涂層在40~50℃下烘干。

5、振動造型:其工序包括如下工序:砂床制備——放置EPS模型——填砂——密封定型。

①砂床制備:將帶有抽氣室的砂箱放在振動臺上,并卡緊。

②放置模型:振實后,其上據工藝要求放置EPS模型組,并培砂固定。

③填砂:加入干砂(幾種加砂方法),同時施以振動(XYZ三個方向),時間一般為30~60秒,使型砂充滿模型的各個部位,且使型砂的堆積密度增加。

④密封定型:砂箱表面用塑料薄膜密封,用真空泵將砂箱內抽成一定真空,靠大氣壓力與鑄型內壓力之差將砂粒“粘結”在一起,維持鑄型澆注過程不崩散,稱之為“負壓定型,較為常用。

6、澆注置換:模型一般80℃左右軟化,420~480℃時分解。分解產物有氣體、液體及固體三部分。熱分解溫度不同,三者含量不同。實型鑄造澆注時,在液體金屬的熱作用下,EPS模型發生熱解氣化, 產生大量氣體,不斷通過涂層型砂,向外排放,在鑄型、模型及金屬間隙內形成一定氣壓,液體金屬不斷地占據EPS模型位置,向前推進,發生液體金屬與EPS模型的置換過程。置換的最終結果是形成鑄件。

7、冷卻清理:冷卻后,實型鑄造落砂最為簡單,將砂箱傾斜吊出鑄件或直接從砂箱中吊出鑄件均可,鑄件與干砂自然分離。分離出的干砂處理后重復使用。

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