消失模铸造件铸造过程中要用到各种铸造原材料,其中重要的为模型材料,铸造涂料和干砂。模型材料通常称之为珠粒,铸造上采用的珠粒一般分为两种类型,即聚苯乙烯(PS-Polystyrene)珠粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-PolymethylMethacrylate)珠粒,二者都属于高分子材料。另外还有一种PS+PMMA的聚合物。干砂是消失模铸造的造型材料,由于该工艺的特点,选择干砂应与生产的铸件材质有关,高温合金采用耐火度较高、颗粒较粗的干砂。目前干砂主要使用自然石英砂,应去除砂中的铁渣、粉尘和水分,并保持使用温度不高于50℃。涂料是消失模铸造中的原料,涂料的主要作用是提升模型的强度和刚度、防止破坏或变形;隔离金属液和铸型;排除模型气化产物;确定铸件表面质量等。现在许多铸造厂采用自制涂料。消失模涂料中耐火骨料主要有锆英粉、铝矾土、棕刚玉粉、石英粉、滑石粉、莫来石粉、云母粉等。其粒径级配应兼顾防止粘砂和高温透气性,粒形有利于提升透气性,通常选择相应数量的球状颗粒,有利于模型气化后气体的逸出或模型不全部分解的液化产物的排除。
下面,介绍一下消失模铸造件铸造工艺在不同方面的优缺点:
一、机械加工:消失模铸造的优点是减少铸件机加工余量,铸件划,便于自动化。
二、制型:消失模铸造简化了工厂工程设计,没有砂型黏结剂,不用砂芯,模具可重复制白模。缺点是白模浇注系统要胶粘,而且白模只能使用次。
三、环境保护:消失模铸造降低了环境污染,简化了环境保护措施。缺点是增加了设备投资,需要有套尾气处理装置。
四、模具工装:消失模铸造减少了模具守旧制作,而且模具,便于维修,且使用寿命长。缺点是设计复制和周期长的模具初始成本比较高。
五、浇注:消失模铸造节约了金属、合金浇注系统用量,球铁及些合金可无胃口均衡化凝固。缺点是提升了合金液浇注温度,增加了型砂铸件冷却输送设备。
六、投资:消失模铸造在投资方面,工厂设计可高度灵活,总体经济益佳,便于旧车间工艺改造成消失模铸造工艺。缺点是制白模自动化程度低,大多采用手工制模黏结浇注系统。
七、清理:消失模铸造减少了铸铁表面清理工作量,无铸造毛刺飞边,对于球铁无需切除冒口工序。缺点是增设了用工具进行模样组串,去除内浇口用工具。
消失模铸造件的主要应用范围如下:
一、铸件大小和壁厚:消失模铸件的尺寸受模具和砂箱大小的限制,一般适合的铸件质量也是几公斤至几百公斤。而铸件的壁厚受泡沫塑料粒度大小限制,一般要求较小壁厚的截面上至少有3颗粒度。
二、生产规模:由于模具的设计、制造周期长、成本高,所以要求铸件需要要有相应的生产规模。如果用EPC法生产,则铸件数量应为数千件甚至较多;对于数量较少的,可以通过板材数控加工的办法分块制造粘合而成。
三、合金种类:在消失模铸件中,绝大部分是铸铁和铸钢件,而几乎所有的铸铁、铸钢和非铁合金(即有色合金,如铝合金、镁合金、铜合金等)都是采用EPC法生产的。
消失模铸造是一项创新的铸造工艺方法,可用于生产有色及黑色金属动力系统的零件,包括:汽缸体、汽缸盖、曲轴、变速箱、进气管、排气管及刹车毂等铸件。消失模铸造工艺,以其良好的工艺性能,较高的尺寸精度、复印性高、表面光洁度高,加工余量小,节省加工费;可以一箱多铸占地面积小;消失模铸造用砂无粘结剂可循环使用,降低成本;消失模铸造的铸件无飞边、毛刺,铸件清理工序费用低。消失模铸造避免潮模铸造、树脂砂铸造因涨箱增加铸件多余重量;消失模铸造用干砂,负压成型浇注,不受天气温度、湿度影响,废品率低。