消失模铸造技术
6种消失模铸造技术讲解
6种消失模铸造技术讲解消失模铸造技术是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具,经浸涂耐火粘结涂料,烘干后进行干砂造型,振动紧实,然后浇入金属液使模样受热气化消失,而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。
消失模铸造技术1、压力消失模铸造技术压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术,它是在带砂箱的压力灌中,浇注金属液使泡沫塑料气化消失后,迅速密封压力灌,并通入一定压力的气体,使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。
这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷,提高铸件致密度,改善铸件力学性能。
2、真空低压消失模铸造技术真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。
真空低压消失模铸造技术的特点是:综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势,在可控的气压下完成充型过程,大大提高了合金的铸造充型能力;与压铸相比,设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化;而与砂型铸造相比,铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好;反重力作用下,直浇口成为补缩短通道,浇注温度的损失小,液态合金在可控的压力下进行补缩凝固,合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密;真空低压消失模铸造的浇注温度低,适合于多种有色合金。
3、振动消失模铸造技术振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动,使铸件在振动场的作用下凝固,由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动,振动力使液相与固相间产生相对运动,而使枝晶破碎,增加液相内结晶核心,使铸件最终凝固组织细化、补缩提高,力学性能改善。
该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台,通过振动电机产生的机械振动,使金属液在动力激励下生核,达到细化组织的目的,是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。
4、半固态消失模铸造技术半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术,由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例,也称转变控制半固态成形。
消失模铸造
消失模铸造
消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
1.技术特征
由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了所谓"磁型铸造"。
1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。
因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。
消失模铸造1
2-4 造型与浇注
四、浇注工艺 1、浇注温度 消失模的浇注工艺比普通砂型铸造要复杂得多。 泡沫塑料的气化是吸热反应。
消失模铸造的浇注温度要高于普通铸造的浇注温度。铸铁件20-80 ℃ , 铸钢件10-40 ℃ ,铸铝件50-80℃。 2、浇注速度 消失模铸造的浇注时间比普通铸造短15%-20%。防止塌箱、浇不足和冷隔。 适宜的浇注速度应使金属液在铸型内得上升速度接近泡沫塑料得气化速度。 3、负压(真空度) 负压的作用:固定干砂,防止铸型崩散和移动;加快排气;提高充型能力。 负压范围:铸铝50-100kPa,铸铁300-400 kPa,铸钢400-500 kPa 负压保持时间:t=kM2 t-负压时间,min;M-铸件模数,cm
铸造企业到中小铸造企业,消失模铸造的应用范围正 在不断扩大。
2-1 概述
一、消失模铸造的工艺过程 把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模型放入砂箱,四周用
干砂或自硬砂充填紧实,浇注时高温金属液使泡沫塑料模型
热解“消失”,并占据模型所退出的空间,最终获得铸件的 方法。干砂造型消失模工艺过程:
预发泡
造型
发泡成形
1 、可发泡的聚苯乙烯EPS
消失模铸造用的聚苯乙烯珠粒是一种高发泡、硬质、闭孔结构的泡 沫塑料。分子结构是含碳92%,氢8%长链状分子。 对聚苯乙烯的基本要求: (1)发泡剂(戊烷)的合适含量:6.0%-6.5%(最少不得低于5%)。 发泡剂含量决定了泡沫塑料的密度,从而影响铸件的质量。模型 密度大是造成铸件许多缺陷的主要原因。
2-2
泡沫塑料模型
4、模型熟化 将二次发泡成形的模型放在50-70℃的烘干室内强制干 燥5-6h,快速完成模型熟化,使模型尺寸稳定。 5、模型粘结
复杂的铸件模型通常采用分片成形,然后粘结的方法制
消失模铸造技术简介
消失模铸造技术简介消失模铸造我国称真空实型铸造,美国人称消失模或气化模铸造,国际上称EPC工艺。
什么是消失模铸造?消失模铸造是用泡沫模型代替金属或木模,造型后模样不取出,呈实体型腔,即一个与铸件形状完全相似的泡沫模型保留在铸型内,形成“实型”铸型,而不是传统砂型的“空腔”铸型,在浇金属液时,泡沫模型在高温金属液体作用下不断分解气化,产生金属——模型的置换过程,而不象传统“空型”铸造是一个金属液体的充填过程;最终模样气化得到铸件。
与传统的砂型铸造技术相比,消失模铸造技术具有较强的工艺优势,因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“绿色的铸造工程”。
我国曾在“七五”、“八五”、“九五”三个五年计划中把此项技术列入机械行业推广项目。
我国有铸造厂(车间)二万余个,绝大部分采用传统的砂型铸造,劳动强度大,工人易得矽肺病(环境污染严重),废晶率高;其产品完全靠生产面积扩展:产品质量好坏很大程度依赖操作工人的技术水平,培养一批三级以上造型工队伍至少5-10年。
过去消失模铸造在我国一直发展缓慢,其主要原因是许多外部客观条件不成熟,比如“一汽”早年引入一条生产线,生产10万件/年铝合金轿车进气管,从胶粘剂到制泡沫模EPS(铸造用聚苯乙烯粒珠)原材料和生产线设备均要靠进口供应,成本较高,再加上消失模铸造对于大多数企业来讲属于新事物。
目前,由于国家重视以及国内化工业科技发展,发展消失模铸造技术所需的各种设备、原材料全部国产化,基本能够满足消失模铸造要求,因此,近几年消失模铸造技术在国内铸造业发展很快。
消失模铸造(EPC)工艺特点1、形状尺寸与铸件完全相似的泡沫塑料模样保留在铸型内铸型,而不是传统砂型的“空腔”铸型。
2、使用无粘结剂的干砂,振动造型。
3、浇注时,泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断气化分解,产生金属——模样的置换过程,而不象传统“空腔”铸造是一个液体金属的充填过程.制作一个铸件,就要“消失”掉一个泡沫塑料模型。
特种铸造-消失模铸造
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
2-2
泡沫塑料模型
4、模型熟化 将二次发泡成形的模型放在50-70℃的烘干室内强制干 燥5-6h,快速完成模型熟化,使模型尺寸稳定。 5、模型粘结
复杂的铸件模型通常采用分片成形,然后粘结的方法制
作。 粘结时要求粘结胶快干、初粘强度高。 模型工艺设计时要考虑到粘结负数。
4、造型
造型工序:放底砂、振动、刮平,形成约100mm厚的砂床;放模组;边填砂 边振动。
加砂方法:雨淋加砂和柔性管加砂。
加砂速度:保证充填与紧实同步进行,模型不发生变形。
第二章 消失模铸造 2-4 造型与浇注
二、树脂自硬砂(大件) 1、树脂:铸铁件:酸催化呋喃树脂自硬砂。 铸钢件:酚醛尿烷树脂 2、催化剂 芳基磺酸(对甲苯磺酸、苯磺酸、二甲苯磺酸等)、无 机酸(磷酸、硫酸乙脂等)。 3、偶联剂:硅烷。提高树脂砂的强度、热稳定性和抗吸湿性。 4、原砂:硅砂, SiO2含量90%-95%,含泥量<0.2%,粒度以70 号筛为中心,上下3-4个筛号,灼烧减量0.25%-0.5%,酸耗值<5%。 5、混砂工艺:砂中先加催化剂搅拌,再加树脂搅拌出砂。顺序不可 颠倒,搅拌时间不可过长,一般通过实验确定。
二、涂料的基本组成
1、耐火材料:铸钢件:刚玉、锆砂、氧化镁; 铸铁件:硅砂、铝矾土、 高岭石熟料;
铝合金件:硅藻土、滑石粉等。
还要考虑耐火材料的粒度分布,保证涂料的透气性。
第二章 消失模铸造
2-3 涂料
2、粘结剂
合理选用有机和无机2类粘结剂。
有机粘结剂:亲水型:糊精、糖浆废液、纸浆废液、酚醛树脂、聚乙烯 醇 (PVA)等。 憎水型:松香、沥青、植物油、硅酸乙脂等。 无机粘结剂:亲水型:粘土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、聚合氯化铝等。 憎水型:有机膨润土。 3、溶剂 较多使用水基膏状涂料。
消失模铸造技术简介及工艺流程
汇报人:
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
消失模铸造技术是一种先进的铸造工艺,通过使用可发性聚苯乙烯泡沫塑料模型代替 传统的砂型,实现铸件的成型。
消失模铸造技术的优点包括:生产效率高、铸件质量好、尺寸精度高、表面光洁度 好等。
检验:检查铸件的质量和尺 寸是否符合要求
PART FOUR
发动机缸体:消失模铸造技术可以生产出高精度、高强度的发动机缸体,提高发动机的性能和 寿命。
变速箱壳体:消失模铸造技术可以生产出高强度、高精度的变速箱壳体,提高变速箱的耐用性 和稳定性。
底盘部件:消失模铸造技术可以生产出高强度、高精度的底盘部件,提高汽车的行驶稳定性和 安全性。
检查:检查砂型是 否满足要求,如有 问题及时调整
浇注:将熔融的金 属液注入模具中, 形成铸件
冷却:金属液在模 具中冷却凝固,形 成铸件
脱模:将铸件从模处 理,提高表面质量
清理:去除铸件表面的砂粒 和残留物
脱箱:将铸件从模具中取出
打磨:对铸件表面进行打磨, 使其光滑平整
PART FIVE
绿色环保:采用环保材料,减少污染,提高环保性能 智能化:引入自动化、智能化技术,提高生产效率和质量 复合材料:开发新型复合材料,提高产品性能和寿命 3D打印:结合3D打印技术,实现个性化、定制化生产 数字化:利用数字化技术,实现生产过程的实时监控和优化 轻量化:研发轻量化材料和工艺,降低产品重量,提高性能
车身部件:消失模铸造技术可以生产出高强度、高精度的车身部件,提高汽车的美观性和安全 性。
制造复杂形状的零件 提高零件的精度和表面质量 降低生产成本和周期
消失模铸造技术介绍
消失模铸造技术介绍一、什么是消失模铸造?消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂层并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在一定条件下浇注液体金属,使模型气化并占据模型位置,凝固冷却后形成所需铸件的方法。
对于消失模铸造,有多种不同的叫法。
国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“ 负压实型铸造”,简称EPC铸造。
国外的叫法主要有:Lost Foam Process (U.S.A)、 P0licast Process(Italy)等。
与传统的铸造技术相比,消失模铸造技术具有与无伦比的优势,因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。
二、国外消失模铸造的发展简史?1956年美国人H.F.SHOYER开始了将聚苯乙烯泡沫塑料用于铸造的试验,并获得成功,引起了人们极大的兴趣,1958年以专利的形式公布于众,当时称之为“无型腔铸造”。
起初,该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件,以后经过许多实践和探索,1962年西德从美国引进专利,消失模铸造法才开始被开发,并在工业上得到应用。
1964年美国的T.R.SMITH发表了使用无粘结剂干砂造型生产消失模铸件的专利。
到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模铸造法获得了成功,并在许多国家得到了应用,生产了成千上万吨铸件,但无粘结剂干砂实型铸造却没得到发展,仍处于探索阶段。
在整个六十年代直至七十年代,消失模铸造法仅限于单件小批生产,典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。
1968年,德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负压进行浇注,取得了专利,即现在的消失模铸造。
八十年代以前,由于专利的制约,生产中使用无粘结剂干砂消失模铸造受到限制;铸造界与其他产业部门协调不够;由于工艺不当、型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好,造成了一部分人的等待、观望甚至怀疑的态度,使得消失模铸造法发展缓慢。
消失模铸造技术
消失模铸造技术
消失模铸造技术(Lost-wax casting),又称耐火型方式
铸造,是一种古老的铸造工艺。
它最早起源于古代埃及和
中美洲等地,至今已有几千年的历史。
这种技术的原理是
使用可燃性材料制作出一种与所需铸件相同尺寸的模具,
然后在模具中注入液态金属,待金属凝固后将模具烧毁或
溶解,从而得到所需的铸件。
消失模铸造技术的步骤通常包括模具制作、脱蜡、烧结、
浇注和后处理等环节。
模具制作阶段使用可燃材料如蜡、
树脂或塑料制作出真实尺寸的模具,这一步骤决定了最终
铸件的形状和尺寸。
脱蜡过程中,模具经过加热使蜡完全
熔化或蒸发,形成空腔。
烧结阶段将模具烘烤至一定温度,使其固化,并将残留的可燃物烧尽,留下空腔。
接下来将
液态金属注入模具中,在模具内金属凝固后,可以取出完
整的铸件。
最后,通过去除脱蜡模、修整和喷漆等方法,
对铸件进行完善。
消失模铸造技术应用广泛,可以用于铸造各种金属,如黄金、白银、铜、铝、铁等。
它特别适用于一些形状复杂、
结构精细、要求高的铸件的制造。
消失模铸造技术的优点
包括可以制造出高精度的铸件、产品表面质量好、模具寿
命长等。
然而,这种技术也存在一些缺点,比如成本较高、制作周期长、铸件尺寸受限等。
因此,在选择合适的铸造
工艺时需要综合考虑产品的要求和经济效益。
《消失模铸造简介》课件
对铸件表面进行清理,去除多余的砂粒和杂物,进行后续加 工处理。
03
消失模铸造材料选择
铸铁
灰铸铁
具有良好的铸造性能和切削加工性能 ,广泛应用于汽车、拖拉机、机床等 机械制造业。
球墨铸铁
具有较高的强度和塑性,适用于制造 受力较复杂、要求承受冲击、耐磨损 的零件。
铸钢
碳素铸钢
具有良好的韧性和塑性,适用于制造要求承受较大载荷和冲击的零件。
未来发展趋势
技术进步
随着技术的不断进步,消失模铸造工艺 将更加成熟,生产效率更高,成本更低
。
智能化发展
随着智能化技术的不断发展,消失模 铸造工艺将逐步实现智能化生产,提
高生产效率和产品质量。
环保要求提高
随着环保要求的不断提高,消失模铸 造工艺将更加注重环保方面的研究和 改进。
应用领域拓展
随着消失模铸造工艺的不断完善和应 用领域的拓展,该工艺将在更多领域 得到应用和推广。
优势分析
高效节能
消失模铸造工艺能够显 著提高生产效率,减少 能源消耗,降低生产成
本。
轻量化设计
由于该工艺能够实现近 净成形,因此可以减少 后续加工量,降统铸造方法难以 实现的复杂结构,提高
产品性能。
环保
该工艺减少了废砂、废 渣的产生,降低了对环
境的污染。
由于塑料泡沫模型在高温下气化消失,不 会对金属零件产生任何残留,因此可以获 得高精度的金属零件。
适用范围广
低成本
消失模铸造技术可以应用于各种金属材料 ,如铸铁、铸钢、铝合金等,适用于生产 各种复杂形状的金属零件。
消失模铸造技术可以大幅度减少材料浪费 和加工成本,提高了经济效益。
消失模铸造的应用领域
金属材料成型_2.6_消失模铸造技术
图2-33 消失模铸造典型产品
THANKS
简化了模型,无需起模。 铸件尺寸精度和表面光洁度显著提高。 简化了工艺,填砂的过程就是造型的过程,使劳动强度和劳动条 件大幅度的改善,相同产量的情况下,对工人技术熟练程度要求降低。 带有孔或者内腔的铸件不需要下芯。 采用无任何粘结剂的干砂造型,消除了水、粘结剂和附加物带来 的铸造缺陷。
易于实现机械化、自动化生产,由于工序的减少和必需设备的简化, 使投资减少。
ONE
1
消失模铸造工艺流程
EPS(聚本乙烯)预发泡 发泡后打进模具内型成(泡沫)产品模型
泡上用防火材料做的涂料后烘干 泡过涂料的产品模型埋入砂箱内
用生铁熔化后的铁水进行浇注 冷却成型后取出产品
用抛丸机清理铸件上的涂料 完成铸件
TWO
2
消失模铸造工艺特点
作为“二十一世纪的铸造技术”,消失模铸造与普通砂型铸造法 比较,有如下优点:
节材、节能,旧砂回用率可达95%以上,不需要像粘土砂生产线那 样的砂处理成套设备。
铸件成本可降低10%~40%(铸钢件成本可降低40%左右,铸铁件 可降低10~20%左右) 。
THREE
3
消失模铸造典型应用
消失模铸造适用于铝合金、特种铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、 特种铸钢、普通碳钢、低碳钢及不锈钢。目前,我国能够批量 生产的消失模铸件种类包括∶ 各类铁质变速箱体、飞轮壳、离 合器壳体、电机壳、管件、耐磨衬板(件)、机床床身、歧气 管件、水泵和阀门壳体等,部分企业已成功生产发动机缸体、 缸盖等。
金属材料成型技术第二章 精源自铸造2.6 消失模铸造目录
CONTENTS
1 消失模铸造工艺流程 2 消失模铸造工艺特点 3 消失模铸造典型应用
消失模铸造(Lost Foam Casting)又称气化模铸造 (Evaporative Pattern Casting)或实型铸造(Full Mold Casting)。它是采用泡沫塑料模样代替普通模样紧实造型, 造好铸型后不取出模样、直接浇入金属液,在高温金属液的作 用下,模样受热气化、燃烧而消失,金属液取代原来泡沫塑料 模样占据的空间位置,冷却凝固后即获得所需的铸件。
消失模铸造名词解释
消失模铸造名词解释
消失模铸造是一种先进的铸造技术,也被称为无模具铸造或虚拟模具铸造。
它是通过将铸造模具隐藏在消失模铸造机的内部而实现的。
与传统铸造相比,消失模铸造有许多优点,包括生产效率高、质量稳定、减少废料、节约能源等。
消失模铸造的模具是一个特殊的机器结构,由多个部分组成,包括支撑系统、冷却系统、气体供应系统等。
当铸造过程开始时,模具会由机器人或手动移动到铸造区域,然后通过气体或液体冷却系统进行冷却,确保模具内部完全干燥。
当铸造过程结束时,模具会自动从铸造区域中消失,留下成功的铸件。
消失模铸造的优点包括:
1. 生产效率高:消失模铸造机可以快速生产大量的铸件,减少了生产时间和成本。
2. 质量稳定:由于模具是隐藏在消失模铸造机内部的,因此铸件的质量非常稳定。
3. 减少废料:消失模铸造可以避免铸造废料的产生,减少了浪费和成本。
4. 节约能源:消失模铸造过程中,模具的加热和冷却系统可以节省能源。
消失模铸造是一种先进的铸造技术,具有许多优点,可以用于制造各种不同类型的铸件,包括汽车、航空航天、船舶、电子等各个领域。
随着消失模铸造技术的不断发展和完善,它将在未来的制造领域中发挥越来越重要的作用。
消失模铸造技术
消失模铸造技术简介编辑消失模铸造工艺包括浇冒口系统设计、浇注温度控制、浇注操作控制、负压控制等。
浇注系统在消失模铸造工艺中具有十分重要的地位,是铸件生产成败的一个关键。
在浇注系统设计时,应考虑到这种工艺的特殊性,由于模型簇的存在,使得金属液浇入后的行为与砂型铸造有很大的不同,因此浇注系统设计必定与砂型铸造有一定的区别。
在设计浇注系统各部分截面尺寸时,应考虑到消失模铸造金属液浇注时由于模型存在而产生的阻力,最小阻流面积应略大于砂型铸造。
[1] 铸件工艺编辑由于铸件品种繁多、形状各异,每个铸件的具体生产工艺都有各自的特点,并且千差万别。
这些因素都直接影响到浇注系统设计结果的准确性。
为此,可将铸件以某种方式进行分类。
针对中小铸件,可按铸件生产工艺特点进行分类,如表1所示。
模型簇组合方式可基本反映铸件的特点,以及铸件的补缩形式。
浇注系统各部分截面尺寸与铸件大小、模型簇组合方式以及每箱件数都有关系。
为此,在设计新铸件的工艺时,应根据铸件特征,参照同类铸件浇注系统特点有针对性地进行计算。
因为模型的存在,在浇注过程中模型气化需要吸收热量,所以消失模铸造的浇注温度应略高于砂型铸造。
对于不同的合金材料,与砂型铸造相比,消失模铸造浇注温度一般控制在高于砂型铸造30,50?。
这高出30,50?的金属液的热量可满足模型气化需要的热量。
浇注温度过低铸件容易产生浇不足、冷隔、皱皮等缺陷。
浇注温度过高铸件容易产生粘砂等缺陷。
消失模铸造浇注操作最忌讳的是断续浇注,这样容易造成铸件产生冷隔缺陷,即先浇入的金属液温度降低,导致与后浇注的金属液之间产生冷隔。
另外,消失模铸造浇注系统多采用封闭式浇注系统,以保持浇注的平稳性。
对此,浇口杯的形式与浇注操作是否平稳关系密切。
浇注时应保持浇口杯内液面保持稳定,使浇注动压头平稳。
负压是黑色合金消失模铸造的必要措施。
负压的作用是增加砂型强度和刚度的重要保证措施,同时也是将模型气化产物排除的主要措施。
什么是消失模铸造
什么是消失模铸造一、什么是消失模铸造?消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂层并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在一定条件下浇注液体金属,使模型气化并占据模型位置,凝固冷却后形成所需铸件的方法。
对于消失模铸造,有多种不同的叫法。
国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”,简称EPC铸造。
国外的叫法主要有:Lost Foam Process (U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。
与传统的铸造技术相比,消失模铸造技术具有与无伦比的优势,因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。
二、国外消失模铸造的发展简史?1956年美国人H.F.SHOYER开始了将聚苯乙烯泡沫塑料用于铸造的试验,并获得成功,引起了人们极大的兴趣,1958年以专利的形式公布于众,当时称之为“无型腔铸造”。
起初,该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件,以后经过许多实践和探索,1962年西德从美国引进专利,消失模铸造法才开始被开发,并在工业上得到应用。
1964年美国的T.R.SMITH发表了使用无粘结剂干砂造型生产消失模铸件的专利。
到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模铸造法获得了成功,并在许多国家得到了应用,生产了成千上万吨铸件,但无粘结剂干砂实型铸造却没得到发展,仍处于探索阶段。
在整个六十年代直至七十年代,消失模铸造法仅限于单件小批生产,典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。
1968年,德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负压进行浇注,取得了专利,即现在的消失模铸造。
八十年代以前,由于专利的制约,生产中使用无粘结剂干砂消失模铸造受到限制;铸造界与其他产业部门协调不够;由于工艺不当、型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好,造成了一部分人的等待、观望甚至怀疑的态度,使得消失模铸造法发展缓慢。
消失模铸造
一种常见的三维振实台
(4)真空下浇注
型砂紧实后的浇注通常在 真空下进行。抽真空的目的是将砂箱内砂粒 间的空气抽走,使密封的砂箱内部处于负压 状态,因此砂箱内部与外部产生一定的压差。 在此压差的作用下,砂箱内松散流动的干砂 粒可变成紧实坚硬的铸型,具有足够高的抵 抗液态金属作用的压缩强度、剪切强度。抽 真空的另一个作用是可以强化金属液浇注时 泡沫塑料模汽化后气体的排出效果,避免或 减少铸件的气孔、夹渣等缺陷。
珠粒预发、模样成形及组装照片
泡沫塑料模样的材料种类及性能(密度、强度、发气量等)对消 失模铸件的质量具有重大影响。泡沫塑料的种类很多,但能用于 消失模铸造工艺的泡沫塑料种类却较少,目前常用于消失模铸造 工艺的泡沫塑料及其特性如表所示。
名称 英文缩写 强度 发气量 主要热解产物 价格 应用情 况
聚苯乙烯
EPS
较大
较少
分子量较大的毒性芳香烃气体较多、单质碳较多
便宜
广泛
聚甲基丙 烯酸甲酯
PMMA
较小
大
小分子气体较多、单质碳较少
较贵
较广泛
共聚物
EPSPMMA
较小
较大
小分子气体较多、单质碳较少
较贵
较广泛
较理想的泡沫塑料模样材料应具有如下性能
特点:成形性好、密度小、刚性高、具有一 定的强度;较好的机械加工性能,加工时不 易脱珠粒、加工表面光洁;汽化温度较低, 受热作用分解汽化速度快;被液态金属热作 用生成的残留物少、发气量小,且对人体无 害等。
(2)雨淋式加砂
在模样放入砂箱内紧实之 前,砂箱的底部要填入一定厚度的型砂作为 放置模样的砂床(砂床的厚度一般约为 100mm)。然后放入模样,再边加砂、边振动 紧实,直至填满砂箱、紧实完毕。为了避免 加砂过程中因砂粒的冲击使模样变形,由砂 斗向砂箱内加砂常采用柔性管加砂、雨淋式 加砂两种方法。前者是用柔性管与砂斗相接, 人工移动柔性管陆续向砂箱内各部分加砂, 可人为地控制砂粒的落高,避免损坏模样涂 层;后者是砂粒通过砂箱上方的筛网或多管 孔雨淋式加入。雨淋式加砂均匀、对模样的 冲击较小,是生产中常用的加砂方法。
消失模铸造技术
消失模铸造技术
消失模铸造技术是一种新的铸造技术,它是将金属和复合材料液态状态的熔融金属放入模具中,然后冷却凝固,并经过一系列工艺处理后,得到铸件的新技术。
消失模铸造技术有许多优点,其中最重要的是可以快速生产出质量高、精度高的铸件,减少了生产时间,还可以减少能耗和材料消耗,从而节省成本。
消失模铸造技术的主要技术原理是,将液态金属熔融成模具中,然后通过铸造加工设备进行冷却,使金属凝固,形成铸件,并将模具消失掉。
消失模铸造技术的关键技术是模具的设计、选择以及熔体的熔点控制。
模具的设计要求考虑到熔体的熔点、流动性以及熔体的结晶状态,以及模具的结构、材料和热传导性等。
消失模铸造技术的应用也很广泛,它可以用于制造复杂的零件,如航空航天、汽车、电子等行业中的零件。
此外,消失模铸造技术还可以用于制造复杂的复合材料,如陶瓷、玻璃等。
总之,消失模铸造技术有着多种优点,它可以快速生产出高精度的铸件,还可以降低能耗和材料消耗,从而节省成本,因此越来越多的行业开始采用这种新技术,它具有很大的发展前景。
消失模铸造工艺简单介绍
消失模铸造工艺简单介绍.消失模铸造技术解析传统的砂型铸造虽然已有几千年历史,但其生产周期长、成本高、铸件精度不够理想等问题一直存在。
为了改善这种状况,人们进行了不少探索和尝试,如高速粘土湿砂射压造型、静压造型、呋喃树脂自硬砂、有机酯硬化和微波加热水玻璃砂等技术的应用。
然而,对于单件小批量、形状复杂的大中型铸件和大批量生产的复杂铸件,如何实现“高效、优质、清洁、低成本、高精度”的生产要求,一直是铸造工作者急待解决的问题。
消失模铸造技术的出现,为这个问题提供了解决方案。
消失模铸造是一种近无余量、精确成型的铸造方法,被誉为“21世纪的铸造工艺革命”和“最值得推广的绿色铸造工程”。
消失模铸造与传统的粘土砂铸造的主要工艺流程有所不同。
消失模实型铸造法和干砂负压铸造法分别代表了消失模铸造发展的两个阶段,也是目前世界各地广泛使用的、已相互独立的两种铸造方法。
实型铸造法(FM法)采用泡沫聚苯乙烯模代替铸模进行造型,其方法主要是用化学自硬砂造型,模样不取出呈实体铸型,浇入金属液,模样气化,而得到理想铸件的一种铸造方法。
该法的工艺过程是将泡沫塑料制成的模样,置入砂箱内填入造型材料后夯实,模样不取出构成一个没有型腔的实体铸型。
当金属液浇入铸型时,泡沫塑料模在高温金属液的作用下迅速气化、燃烧而消失,金属液取代了原来泡沫塑料模样所占据的位置,冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。
目前,用化学自硬砂作为填充材料的实型法适用于生产单件中大型铸件。
呋喃树脂砂FM法是目前比较成熟的消失模铸造技术之一。
其主要工艺流程包括泡塑模成形、树脂砂混制、浇冒系统设计、泡塑模上涂料、烘干、铸件清理、落砂、浇注、铸型硬化、填砂紧实和退火等步骤。
总之,消失模铸造技术的出现,为铸造行业带来了新的发展机遇和挑战。
相信在不断的技术创新和优化改进下,这种技术将会越来越成熟、完善,为铸造行业的发展注入新的活力和动力。
干砂负压铸造法是一种新的铸造方法,将真空密封造型法和实型铸造技术相结合,克服了它们各自的缺点和局限性。
消失模铸造技术
消失模铸造技术消失模铸造技术概述消失模铸造技术(Lost-wax casting)是一种传统的工艺,广泛应用于金属、玻璃和陶瓷等领域。
它具有高精度、优良的表面质量和可控性的复杂形状的能力。
消失模铸造技术可以分为两种类型:蜡型消失模铸造和砂型消失模铸造。
蜡型消失模铸造方法是将预先制作好的蜡模放入砂型内,然后加热蜡模,使其融化并排出。
接着在蜡模空腔中灌入熔化的金属,等待其冷却后,获得与蜡模形状相同的金属制品。
砂型消失模铸造方法是将预先制作好的砂模放入靠近加热源的地方,然后加热该地方,使得砂模变得坚硬并排出。
空腔填入熔化的金属,等待其冷却,然后拆卸砂模,得到与砂模形状相同的金属制品。
稳定的铸造工艺和良好的金属液流动控制使得消失模铸造技术成为高性能金属零部件和复杂形状零部件的理想选择。
本文将分别从蜡型消失模铸造和砂型消失模铸造两个方面,对消失模铸造技术进行深入探讨,以便读者了解其原理、应用和在实践中遇到的问题及解决方法。
一、蜡型消失模铸造1.1 蜡模制作蜡型的制作对于蜡型消失模铸造来说至关重要。
好的蜡模制作能够保证铸造精度和表面质量。
蜡模基本要求为形状规整、光滑、表面润滑,且化学性能稳定。
蜡型制作流程如下:(1)选用合适的蜡型材料,根据设计图纸或实物,将蜡模依照要求制成。
(2)在蜡模表面涂抹一层有机硅,用于促进润滑和防止烧结。
(3)在蜡模表面涂抹一层融合剂,并散布一些细小的焊点,以便焊接各个部分。
(4)将蜡模与支撑杆焊接在一起。
1.2 砂型制作砂型的制作是铸造的关键环节之一,其主要作用是支撑蜡模并定位,同时防止金属液流出,影响铸件品质。
根据不同金属和复杂度,选用不同的砂型材料进行制作。
砂型制作流程如下:(1)选用合适的砂型材料,如石膏、黄沙等,并加入粘结剂,配置成砂浆。
(2)将砂浆倒入模具中,放入蜡模,确保其固定在一定位置,然后砂浆继续倒入,直到覆盖整个蜡模。
(3)砂浆固化后,拆卸模具,取出蜡模,待金属液灌注。
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消失模铸造技术
1简介编辑
消失模铸造工艺包括浇冒口系统设计、浇注温度控制、浇注操作控制、负压控制等。
浇注系统在消失模铸造工艺中具有十分重要的地位,是铸件生产成败的一个关键。
在浇注系统设计时,应考虑到这种工艺的特殊性,由于模型簇的存在,
使得金属液浇入后的行为与砂型铸造有很大的不同,因此浇注系统设计必定与砂型铸造有一定的区别。
在设计浇注系统各
部分截面尺寸时,应考虑到消失模铸造金属液浇注时由于模型存在而产生的阻力,最小阻流面积应略大于砂型铸造。
[1]
2铸件工艺编辑
由于铸件品种繁多、形状各异,每个铸件的具体生产工艺都有各自的特点,并且千差万别。
这些因素都直接影响到浇注系统设计结果的准确性。
为此,可将铸件以某种方式进行分类。
针对中小铸件,可按铸件生产工艺特点进行分类,如表
1所示。
模型簇组合方式可基本反映铸件的特点,以及铸件的补缩形式。
浇注系统各部分截面尺寸与铸件大小、模型簇组
合方式以及每箱件数都有关系。
为此,在设计新铸件的工艺时,应根据铸件特征,参照同类铸件浇注系统特点有针对性地进行计算。
因为模型的存在,在浇注过程中模型气化需要吸收热量,所以消失模铸造的浇注温度应略高于砂型铸造。
对于不同的合金材料,与砂型铸造相比,消失模铸造浇注温度一般控制在高于砂型铸造30〜50 C。
这高出30〜50 C的金属液的热量可满足模型气化需要的热量。
浇注温度过低铸件容易产生浇不足、冷隔、皱皮等缺陷。
浇注温度过高铸件容易产生粘砂等缺陷。
消失模铸造浇注操作最忌讳的是断续浇注,这样容易造成铸件产生冷隔缺陷,即先浇入的金属液温度降低,导致与后浇注的金属液之间产生冷隔。
另外,消失模铸造浇注系统多采用封闭式浇注系统,以保持浇注的平稳性。
对此,浇口杯的形式与浇注操作是否平稳关系密切。
浇注时应保持浇口杯内液面保持稳定,使浇注动压头平稳。
负压是黑色合金消失模铸造的必要措施。
负压的作用是增加砂型强度和刚度的重要保证措施,同时也是将模型气化产物排除的主要措施。
负压的大小及保持时间与铸件材质和模型簇结构以及涂料有关。
对于透气性较好、涂层厚度小于1mm 的涂料,对铸铁件负压大小一般在0.04〜0.06MPa,对于铸钢件取其上限。
对于铸铝件负压大小一般控制在0.02〜
0.03MPa。
负压保持时间依模型簇结构而定,每箱中模型簇数量较大的情况,可适当延长负压保持时间。
一般是在铸件表层凝固结壳达到一定厚
度即可却去负压。
对于涂层较厚及涂料透气性较差的情况,可适当增大负压及保持时间。
3三个步骤编辑
铸造工序
白区、浇铸和最后清整工序。
消失模铸造工人根据聚苯乙烯的发泡成型制造了
量80~90%取决于白区工序。
白区工序过程是珠粒发泡、泡沫成型、组合成串、刷涂料、烘干。
而整个技术的其它工序也 很重要(事实上,浇铸一个消失模模样跟一个空腔铸型没有半点相似之处)。
这篇文章重点在于介绍消失模白区工艺以及 白区在制作高质量的大批量铸件中的作用。
为了清楚的说明消失模铸造中的泡沫成型部分,关于消失模铸造模具是如何制得的讨论是必须的。
模具设计
为了保证铸件既满足产品功能要求又能达到可铸和方便加工的要求,在零件设计人员,消失模铸造工作者和机械加工 人员中实施并行工程
是必须的。
消失模铸造技术的真正价值是零件的设计可以比典型的用在型砂和金属模中的型芯更复杂。
机器加工步骤可以免去, 并且整个零件可以被粘合以消除垫圈和 /或联接紧固密封圈。
如果产品客户和加工客户真正懂得消
失模铸造配件给产品设计带来的价值,消失模铸件将得到更广泛的应用。
零件设计人员和模具设计人员进行同步设计时,三维电脑工作平台的使用是必须的,模具设计者可以把草图、拔模斜 度、倒圆和缩放因素
放入到零件设计中。
当零件设计者改进图纸时,模具设计者可以开始设置分模线、融合线和必须的抽 芯机构来制泡沫模型,模具壁厚和模具嵌块正确使用的重要性,透气塞和射料枪的合理布置是三个属性,不仅用于产品设 计,也可用于模具设计。
使用电脑 壁厚探测器”探测薄壁问题。
一个消失模模具的设计制造中心包含 普通模具库”的使用、这个三维电子CAD 库”存有消失模模具用到的所有普通硬
件,消失模铸造模具设计者利用电子三维馆中储存的样品并使之适用于设计中的特殊零件。
这
普通模具库”包含特定工程 配件,一般商品(紧固件、定位器、汽缸、活块等),并且有超出模具设计的射料枪,射料枪安装夹板,汽室和绝缘装置, 型芯抽出装置,限制开关等等。
这个库中还包含所有的重要配合尺寸和被并入到泡沫模型店中的制模和粘合机器的工作参 数。
普通几何尺寸合公差也被收藏到这个库中,假如希望的话,快速变化模具可以被设计,包括蒸汽、水、电流、压缩空 气、真空源等等。
如果真正的并行工程尝试被零件设计、模具设计者、模具操作者采用以及在铸造厂中浇铸成型,这个普通模具库就变 得真的有价值,从过
去的工作中可学得经验并存档到这个电子 CAD 库中,所以新的零件设计可以建立在这些取得的经验
上。
举个例子,当检测一个模具的故障,模具机器操作者发现不管他如何调整机器参数,总是不能把料填到模具中的特定 区域中。
这个模具的设计者被咨询后,作出了在问题区域添加一把射料枪或者添加透气孔的决定。
于是,射料问题解决了。
当这个模具设计者研究了问题区域的几何结构,他制出了射料枪和透气孔的分布规则用于将来的模具设计。
一份标准的设 计清单、材料清单和过程清单可从这发展出来,这库引领着将来的零件设计。
1特种消失模铸造技术
消失模铸造技术(EPC 或LFC )是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具,经浸涂耐火粘结涂料, 烘干后进行干砂造型,振动紧实,然后浇入金属液使模样受热气化消失,而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。
消失模铸造是一种近无余量、精确成形的新技术,它不需要合箱取模,使用无粘结剂的干砂造型,减少了污染,被认为是 21世纪最可能实现绿色铸造的工艺技术。
白区”这个词,并且,测得最终铸件质
2、压力消失模铸造技术
压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术,它是在带砂箱的压力灌中,浇注金属液使泡沫塑料气化消失后,迅速密封压力灌,并通入一定压力的气体,使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。
这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷,提高铸件致密度,改善铸件力学性能。
3、真空低压消失模铸造技术
真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。
真空低压消失模铸造技术的特点是:综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势,在可控的气压下完成充型过程,大大提高了合金的铸造充型能力;与压铸相比,设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化;而与砂型铸造相比,铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好;反重力作用下,直浇口成为补缩短通道,浇注温度的损失小,液态合金在可控的压力下进行补缩凝固,合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密;真空低压消失模铸造的浇注温度低,适合于多种有色合金。
4、振动消失模铸造技术
振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动,使铸件在振动场的作用下凝固,由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动,振动力使液相与固相间产生相对运动,而使枝晶破碎,增加液相内结晶核心,使铸件最终凝固组织细化、补缩提高,力学性能改善。
该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台,通过振动电机产生的机械振动,使金属液在动力激励下生核,达到细化组织的目的,是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。
5、半固态消失模铸造技术
半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术,由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例,也称转变控制半固态成形。
该技术可以提高铸件致密度、减少偏析、提高尺寸精度和铸件性能。
6、消失模壳型铸造技术
消失模壳型铸造技术是熔模铸造技术与消失模铸造结合起来的新型铸造方法。
该方法是将用发泡模具制作的与零件形状一样的泡沫塑料模样表面涂上数层耐火材料,待其硬化干燥后,将其中的泡沫塑料模样燃烧气化消失而制成型壳,经过焙烧,然后进行浇注,而获得较高尺寸精度铸件的一种新型精密铸造方法。
它具有消失模铸造中的模样尺寸大、精密度高的特点,又有熔模精密铸造中结壳精度、强度等优点。
与普通熔模铸造相比,其特点是泡沫塑料模料成本低廉,模样粘接组合方便,气化消失容易,克服了熔模铸造模料容易软化而引起的熔模变形的问题,可以生产较大尺寸的各种合金复杂铸件
7、消失模悬浮铸造技术
消失模悬浮铸造技术是消失模铸造工艺与悬浮铸造结合起来的一种新型实用铸造技术。
该技术工艺过程是金属液浇入铸型后,泡沫塑料
模样气化,夹杂在冒口模型的悬浮剂(或将悬浮剂放置在模样某特定位置,或将悬浮剂与EPS
起制成泡沫模样)与金属液发生物化反应从而提高铸件整体(或部分)组织性能。
由于消失模铸造技术成本低、精度高、设计灵活、清洁环保、适合复杂铸件等特点,符合新世纪铸造技术发展的总趋势。