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    熔模鑄造知識全麵解析

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    熔模鑄造知識全麵解析

    發布日期:2019-09-10 作者: 點擊:

    熔模鑄造

    一、熔模鑄造的原理及特點


    熔模鑄造又稱精密鑄造或失蠟鑄造,它是用易熔材料(蠟料及塑料等)製成精確的可熔性模型,在模型上塗以若幹層耐火塗料,經過幹燥、硬化成整體型殼,然後加熱型殼熔失模型,再經高溫焙燒而成為耐火型殼,將液體金屬澆入型殼中,待冷卻後即成鑄件。


    模料-壓蠟模-組模-修模-塗掛-撒砂-脫模-焙燒-澆注-冷卻-落砂-清理。


    與其它鑄造方法相比,熔模鑄造的主要優點如下:


    1)鑄件尺寸精度較高和表麵粗糙度較低,可以澆注形狀複雜的鑄件,一般精度可達5~7級,粗糙度達兩Ra25-6.3μm;


    2)可以鑄造薄壁鑄件以及重量很小的鑄件,熔模鑄件的小壁厚可達0.5mm,重量可以小到幾克;


    可以鑄造花紋精細的圖案、文字、帶有細槽和彎曲細孔的鑄件;


    3)熔模鑄件的外形和內腔形狀幾乎不受限製,可以製造出用砂型鑄造、鍛壓、切削加工等方法難以製造的形狀複雜的零件,而且可以使有些組合件、焊接件在稍進行結構改進後直接鑄造成整體零件,從而減輕零件重量、降低生產成本;


    4)鑄造合金的類型幾乎沒有限製,常用來鑄造合金鋼件、碳鋼件和耐熱合金鑄件;


    5)生產批量沒有限製,可以從單件到成批大量生產。


    這種鑄造方法的缺點就是工藝複雜,生產周期長,不適用於生產輪廓尺寸很大的鑄件。


    二、模料種類及性能要求


    (1) 模料的分類


    隨著熔模鑄造工藝的發展,模料的種類日益繁多,組成各不相同。通常按模料熔點的高低將其分為高溫、中溫和低溫模料。


    低溫模料的熔點低於60°C,我國目前廣泛應用的石蠟—硬脂酸各50%的模料屬於這一類;


    高溫模料的熔點高於120°C,組成為鬆香50%、地蠟20%、聚苯乙烯30%的模料即為較典型的高溫模料。


    中溫模料的熔點介於上述兩類模料之間,現用的中溫模料基本上可分為鬆香基和蠟基模料兩種。


    (2)模料性能的基本要求


    熱物理性能:合適的熔化溫度和凝固區間、較小的熱膨脹和收縮、較高的耐熱性(軟化點)和模料在液態時應無析出物,固態時無相變;


    力學性能:主要有強度、硬度、塑性、柔韌性等;


    工藝性能:主要有粘度(或流動性)、灰分、塗掛性等。


    三、製模工藝


    按照模料的規定成分和配比,將各種原料熔融成液態,混合並攪拌均勻,濾去雜質澆製成糊狀模料,即可以壓製熔模。壓製熔模普遍采用壓製成型的辦法。該方法允許使用液態、半液態以及固態、半固態模料。液態和半液態模料在低的壓力下壓製成型,稱為壓注成型;半固態或固態模料在高的壓力下壓製成型,稱為擠壓成型。無論是壓注成型還是擠壓成型,都必須考慮充填和凝固時的優缺點。


    (1)壓注成型


    壓注成型的注蠟溫度多在熔點以下,此時模料是液、固兩相共存的漿狀或糊狀。呈漿狀的模料中,液相量顯著超過固相量,所以仍保留著液體的流動性。在這種狀態下壓注,熔模表麵具有較低的粗糙度,而且不易出現由於紊流、飛濺帶來的表麵缺陷。糊狀模料的溫度比漿狀模料更低,已失去流動性,雖少有表麵缺陷,但卻具有較高的表麵粗糙度。


    模料壓注成型時,在保證良好充填情況下應盡量采用低的模料溫度和壓型工作溫度。壓力的選擇並不是越大越好,雖然壓力大熔模收縮率小,但壓力和壓注速度過大,會使熔模表麵不光滑,產生“鼓泡”(熔模表皮下氣泡膨脹),同時,使模料飛濺出現冷隔缺陷。在製模過程中,為了避免模料粘附壓型,提高熔模表麵光潔度,應使用分型劑,特別是對於鬆香基模料。


    (2)擠壓成型


    擠壓成型把在低溫塑性狀態下的模料擠壓入型腔,在高壓下成型,以減少和防止熔模收縮。擠壓成型時的模料處於半固態或固態,該模料在正常條件下比較硬,但在高壓下能夠流動,其特點是粘度大。因此擠壓時壓力的大小取決於模料的粘度及在注料孔和型腔中的流動阻力。模料的粘度愈大,注料孔徑愈小,型腔尺寸愈大而橫截麵積愈小以及模料行程愈長,則模料流動時的阻力愈大,因此需要愈高的擠壓壓力。采用半固態模料擠壓成型,熔模的凝固時間縮短,因而生產率增高,特別適用於生產具有厚大截麵的鑄件。


    四、製殼工藝


    製殼包括塗掛和撒砂兩道工序。塗掛塗料之前,熔模需經脫油脂處理。塗掛時要采用浸塗法。塗掛操作時應保持熔模表麵均勻地塗掛上塗料,避免空白和局布堆積;焊合處、圓角、棱角和凹槽等應用毛筆或特製工具塗刷均勻,避免氣泡;塗掛每層加固層塗料前應清理前一層上的浮砂;塗掛過程中要定時攪拌塗料,掌握和調整塗料的粘度。


    塗掛後進行撒砂。常用的撒砂方法是流態化撒砂和雨淋式撒砂。通常熔模自塗料槽中取出後,待其上剩餘的塗料流動均勻而不再連續下滴時,表示塗料流動終止,凝凍開始,即可撒砂。過早撒砂易造成塗料堆積;過遲撒砂造成砂粒粘附不上或粘附不牢。撒砂時熔模要不斷回轉和上下倒置。撒砂的目的是用砂粒固定塗料層;增加型殼厚度,獲得必要的強度;提高型殼的透氣性和退讓性;防止型殼硬化時產生裂紋。撒砂的粒度按塗料層次選擇,並與塗料的粘度相適應。麵層塗料的粘度小,砂粒度要細,才能獲得表麵光潔的型腔,一般麵層撒砂粒度可選擇組別為30或21的砂;加固層撒砂采用較粗的砂粒,逐層加粗。製殼時,每塗掛和撒砂一層後,必須進行充分的幹燥和硬化。

    本文網址:/news/399.html

    關鍵詞:熔模鑄造,熔模鑄造知識,熔模鑄造解析

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