消失模生產(chǎn)的基本技術(shù)要求
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消失模鑄造技術(shù)作為一種鑄件近靜形成形方法，近年來得到了快速發(fā)展。在國(guó)外由于機(jī)械化、自動(dòng)化消失模鑄造生產(chǎn)線的陸續(xù)建成投產(chǎn)及所產(chǎn)生的顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，使消失模鑄造技術(shù)顯現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。前一段時(shí)間我國(guó)的消失模鑄造技術(shù)應(yīng)用雖然進(jìn)展緩慢，但在近幾年得到了快速發(fā)展。特別是由于消失模鑄造設(shè)備投資少、工藝路線短，許多原有的中小鑄造企業(yè)也越來越多地采用該項(xiàng)技術(shù)。但是，有些企業(yè)對(duì)一些操作問題未能加以重視，使得在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了一些問題，對(duì)鑄件的質(zhì)量產(chǎn)生了很大影響。
1．模型制作
在消失模鑄造工藝中，模型制作是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。EPS原料的選擇、模型的加工工藝、尺寸精度、模型密度、澆注時(shí)熱解產(chǎn)物多少等因素的控制，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的前提。現(xiàn)有的中小企業(yè)模型制作有以下幾種方式：
(1) 用包裝EPS板材切割、粘接而成。
(2) 自制模具，委托外廠加工。
(3) 自制簡(jiǎn)易的預(yù)發(fā)成型設(shè)備。
采用上述方法制作模型，普遍存在不重視模樣密度變化的現(xiàn)象，特別是模型在委托外廠加工時(shí)水分不易控制，經(jīng)常性出現(xiàn)澆注時(shí)鐵水從澆口中反噴或鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足等現(xiàn)象。為此在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)模型密度的檢驗(yàn)，增加對(duì)模型的烘干時(shí)間等方法；EPS珠粒經(jīng)工藝實(shí)驗(yàn)選定后，不能隨意改變?cè)仙a(chǎn)廠家；預(yù)發(fā)時(shí)用稱量工具控制珠粒密度，改變憑人工經(jīng)驗(yàn)控制珠粒密度的方法；采取上述方法后，使問題得到了解決。
2．振動(dòng)存在的問題
振動(dòng)緊實(shí)是消失模鑄造的四大關(guān)鍵技術(shù)之一，振動(dòng)的作用是使干砂在砂箱中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)流動(dòng)，提高干砂的充填性及其密度，防止出現(xiàn)鑄造缺陷。在干砂振動(dòng)充填時(shí)，比較理想的狀況是，干砂在振動(dòng)過程中進(jìn)行有序流動(dòng)，在保證模型不變形的前提下，均勻地充填到模型的各個(gè)部位，使砂箱內(nèi)型砂獲得較高和較均勻的充填密度。中小企業(yè)的消失模鑄造振動(dòng)臺(tái)多為自制設(shè)備，在振動(dòng)時(shí)，最常見的現(xiàn)象是由于振動(dòng)操作不當(dāng)，造成模樣變形、涂料層開裂等，從而造成相應(yīng)的鑄造缺陷。有些振動(dòng)臺(tái)本身由于激振力過大、同一組電機(jī)的偏振塊不平衡也易造成模樣變形。為此，主要應(yīng)調(diào)整激振力、振幅和振動(dòng)時(shí)間；對(duì)于尺寸較大而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鑄件，可將六個(gè)電機(jī)的三維振動(dòng)改為雙電機(jī)的垂直或水平振動(dòng)；特別是通過檢測(cè)儀器對(duì)振動(dòng)臺(tái)的各參數(shù)加以檢測(cè)和調(diào)整，使之達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
3．涂料使用存在問題
在消失模鑄造工藝中，使用涂料可提高模樣的剛度和強(qiáng)度，使EPS模樣與鑄型隔離，防止粘砂及鑄型塌陷；在澆鑄過程中允許模樣高溫分解產(chǎn)物及時(shí)順利地通過涂層排出。涂料一般由耐火材料、粘結(jié)劑、懸浮劑等組成，各組成物的比例對(duì)涂料的性能有很大影響。但一些企業(yè)對(duì)涂料組成的作用不十分清楚，隨意改動(dòng)涂料配方和配制工藝，或由于缺少某組成物時(shí)繼續(xù)配制使用，導(dǎo)致涂料性能大大下降；有些企業(yè)在模樣浸涂烘干工序中存在問題，有時(shí)為了縮短時(shí)間，在第一次涂料未干的情況下就進(jìn)行下一次浸涂，導(dǎo)致模型內(nèi)部未充分干燥，其中存在著水分；而夏季只采用晾曬方法，工藝上存在著不穩(wěn)定性，造成澆注時(shí)反噴或產(chǎn)生氣孔；涂層厚度沒有注意到根據(jù)鑄件不同、澆注溫度和鐵水壓頭的變化有所變化。
只有注意并解決了上述問題，并在操作細(xì)節(jié)上下功夫，就不會(huì)產(chǎn)生由于涂料而產(chǎn)生的鑄造缺陷。
4．澆注過程存在問題
消失模鑄造在澆注時(shí)，為了排出氣體和模樣氣化殘?jiān)睗驳酪凶銐虻母叨纫允菇饘僖河凶銐虻膲侯^以推動(dòng)金屬液流穩(wěn)定快速充型，確保鑄件表面完整清晰。在實(shí)踐中有些企業(yè)采用原有砂型鑄造用的澆口杯，由于尺寸較小，易出現(xiàn)液流不平穩(wěn)導(dǎo)致工件報(bào)廢的現(xiàn)象。為保證有足夠的流量使?jié)沧⑦^程不斷流，并很快建立起動(dòng)壓頭，可改用較大的澆口杯；直澆道做成中空來減少發(fā)氣反噴，增大開始澆注時(shí)的壓頭。
消失模鑄造采用負(fù)壓干砂振動(dòng)造型，采用此種方法造型時(shí)鑄型強(qiáng)度遠(yuǎn)大于濕型砂強(qiáng)度。采用抽負(fù)壓方法可提高鑄型的穩(wěn)定性，及時(shí)抽走模樣氣化時(shí)產(chǎn)生的熱解氣化產(chǎn)物。但在生產(chǎn)過程中，有些工廠只注意觀察澆注前的表負(fù)壓，但澆注過程中往往忽視負(fù)壓變化，從而造成鑄件缺陷。通過采取根據(jù)鑄件大小和熱解產(chǎn)物的多少，在澆注過程中對(duì)負(fù)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，可很好地解決此問題。
5．結(jié)束語
消失模鑄造工藝由于其設(shè)備投資少、成本低等特點(diǎn)，近幾年得到了快速發(fā)展。許多原有的中小鑄造企業(yè)也越來越多地采用該項(xiàng)技術(shù)。但是，有些企業(yè)對(duì)模型、涂料、振動(dòng)方法、澆注過程中的一些操作細(xì)節(jié)問題未能加以重視，使得在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
1．模型制作
在消失模鑄造工藝中，模型制作是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。EPS原料的選擇、模型的加工工藝、尺寸精度、模型密度、澆注時(shí)熱解產(chǎn)物多少等因素的控制，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的前提。現(xiàn)有的中小企業(yè)模型制作有以下幾種方式：
(1) 用包裝EPS板材切割、粘接而成。
(2) 自制模具，委托外廠加工。
(3) 自制簡(jiǎn)易的預(yù)發(fā)成型設(shè)備。
采用上述方法制作模型，普遍存在不重視模樣密度變化的現(xiàn)象，特別是模型在委托外廠加工時(shí)水分不易控制，經(jīng)常性出現(xiàn)澆注時(shí)鐵水從澆口中反噴或鑄件出現(xiàn)冷隔、澆不足等現(xiàn)象。為此在生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)模型密度的檢驗(yàn)，增加對(duì)模型的烘干時(shí)間等方法；EPS珠粒經(jīng)工藝實(shí)驗(yàn)選定后，不能隨意改變?cè)仙a(chǎn)廠家；預(yù)發(fā)時(shí)用稱量工具控制珠粒密度，改變憑人工經(jīng)驗(yàn)控制珠粒密度的方法；采取上述方法后，使問題得到了解決。
2．振動(dòng)存在的問題
振動(dòng)緊實(shí)是消失模鑄造的四大關(guān)鍵技術(shù)之一，振動(dòng)的作用是使干砂在砂箱中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)流動(dòng)，提高干砂的充填性及其密度，防止出現(xiàn)鑄造缺陷。在干砂振動(dòng)充填時(shí)，比較理想的狀況是，干砂在振動(dòng)過程中進(jìn)行有序流動(dòng)，在保證模型不變形的前提下，均勻地充填到模型的各個(gè)部位，使砂箱內(nèi)型砂獲得較高和較均勻的充填密度。中小企業(yè)的消失模鑄造振動(dòng)臺(tái)多為自制設(shè)備，在振動(dòng)時(shí)，最常見的現(xiàn)象是由于振動(dòng)操作不當(dāng)，造成模樣變形、涂料層開裂等，從而造成相應(yīng)的鑄造缺陷。有些振動(dòng)臺(tái)本身由于激振力過大、同一組電機(jī)的偏振塊不平衡也易造成模樣變形。為此，主要應(yīng)調(diào)整激振力、振幅和振動(dòng)時(shí)間；對(duì)于尺寸較大而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鑄件，可將六個(gè)電機(jī)的三維振動(dòng)改為雙電機(jī)的垂直或水平振動(dòng)；特別是通過檢測(cè)儀器對(duì)振動(dòng)臺(tái)的各參數(shù)加以檢測(cè)和調(diào)整，使之達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
3．涂料使用存在問題
在消失模鑄造工藝中，使用涂料可提高模樣的剛度和強(qiáng)度，使EPS模樣與鑄型隔離，防止粘砂及鑄型塌陷；在澆鑄過程中允許模樣高溫分解產(chǎn)物及時(shí)順利地通過涂層排出。涂料一般由耐火材料、粘結(jié)劑、懸浮劑等組成，各組成物的比例對(duì)涂料的性能有很大影響。但一些企業(yè)對(duì)涂料組成的作用不十分清楚，隨意改動(dòng)涂料配方和配制工藝，或由于缺少某組成物時(shí)繼續(xù)配制使用，導(dǎo)致涂料性能大大下降；有些企業(yè)在模樣浸涂烘干工序中存在問題，有時(shí)為了縮短時(shí)間，在第一次涂料未干的情況下就進(jìn)行下一次浸涂，導(dǎo)致模型內(nèi)部未充分干燥，其中存在著水分；而夏季只采用晾曬方法，工藝上存在著不穩(wěn)定性，造成澆注時(shí)反噴或產(chǎn)生氣孔；涂層厚度沒有注意到根據(jù)鑄件不同、澆注溫度和鐵水壓頭的變化有所變化。
只有注意并解決了上述問題，并在操作細(xì)節(jié)上下功夫，就不會(huì)產(chǎn)生由于涂料而產(chǎn)生的鑄造缺陷。
4．澆注過程存在問題
消失模鑄造在澆注時(shí)，為了排出氣體和模樣氣化殘?jiān)睗驳酪凶銐虻母叨纫允菇饘僖河凶銐虻膲侯^以推動(dòng)金屬液流穩(wěn)定快速充型，確保鑄件表面完整清晰。在實(shí)踐中有些企業(yè)采用原有砂型鑄造用的澆口杯，由于尺寸較小，易出現(xiàn)液流不平穩(wěn)導(dǎo)致工件報(bào)廢的現(xiàn)象。為保證有足夠的流量使?jié)沧⑦^程不斷流，并很快建立起動(dòng)壓頭，可改用較大的澆口杯；直澆道做成中空來減少發(fā)氣反噴，增大開始澆注時(shí)的壓頭。
消失模鑄造采用負(fù)壓干砂振動(dòng)造型，采用此種方法造型時(shí)鑄型強(qiáng)度遠(yuǎn)大于濕型砂強(qiáng)度。采用抽負(fù)壓方法可提高鑄型的穩(wěn)定性，及時(shí)抽走模樣氣化時(shí)產(chǎn)生的熱解氣化產(chǎn)物。但在生產(chǎn)過程中，有些工廠只注意觀察澆注前的表負(fù)壓，但澆注過程中往往忽視負(fù)壓變化，從而造成鑄件缺陷。通過采取根據(jù)鑄件大小和熱解產(chǎn)物的多少，在澆注過程中對(duì)負(fù)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，可很好地解決此問題。
5．結(jié)束語
消失模鑄造工藝由于其設(shè)備投資少、成本低等特點(diǎn)，近幾年得到了快速發(fā)展。許多原有的中小鑄造企業(yè)也越來越多地采用該項(xiàng)技術(shù)。但是，有些企業(yè)對(duì)模型、涂料、振動(dòng)方法、澆注過程中的一些操作細(xì)節(jié)問題未能加以重視，使得在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。