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消失模涂料及实型铸造工艺

    消失模涂料的典型工艺质量控制6.4.1  消失模铸造铸件工艺质量控制要点1.原辅材料的优化控制消失模铸造生产需要的原辅材料大致分为模样原辅材料、干砂原辅材料、涂料原辅材料、合金熔炼原辅材料等。由于消失模铸造工艺是一项系统工程,原辅材料的选择尤为重要。控制各种原辅材料的质量和参数是消失模铸造成败的基础。

消失模涂料及实型铸造工艺


    模样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,即聚苯乙烯珠粒和聚甲基丙烯酸甲酯珠粒,二者都属于高分子材料。还有一种EPS +PMMA的聚合物。对于低碳钢铸件,模样材料中的碳易使铸件表面产生增碳现象,从而导致各种碳缺陷。其中EPS(——(C)  92%)、EPS+ PMMA共聚物、PMMA(oJ(C) 60%)对铸件的增碳影响程度依次减小。模样的密度是其发气量的重要控制参数,上述三种材料的发气量从小到大依次为EPS、EPS+PMMA共聚物、PMMA。珠粒的尺寸应根据所生产铸件的壁厚选择,一般情况厚大铸件选用较粗粒径的珠粒,薄壁铸件选用较细粒径的珠粒,使铸件最薄部位保持三个珠粒以上为宜。

    模样材料的预发泡和成型控制也是技术成功的一个关键。一般情况下预发泡珠粒其密度控制在约o.024—o.03 g/cm;,其体积约为原珠粒体积的30倍。成形模样的密度控制在约o.02-0. 025 g/cm,。

    干砂是消失模铸造的造型材料,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。干砂主要使用天然硅砂,应去除砂中的铁渣、粉尘和水分,并保持使用温度不高于50℃。

消失模涂料及实型铸造工艺


    2.涂料制配的控制

    涂料是消失模铸造中必不可少的原料,现在许多铸造厂采用自制涂料。涂料的主要作用是提高模样的强度和刚度、防止破坏或变形;隔离金属液和铸型;排除模样汽化产物;保证铸件表面质量等。消失模涂料中耐火骨料主要有锆石粉、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,粒形有利于提高透气性,通常选择一定数量的球状颗粒,有利于模样汽化后气体的逸出或模样不完全分解的液化产物的排除。

    消失模涂料的载液多采用水基,其粘结剂主要包括粘土、水玻璃、糖浆、纸浆废液、白乳胶、硅溶胶等。在选择粘结剂时应考虑以下几个方面因素:高温发气性;涂挂性;涂层强度和刚度;浸蚀模样性等。悬浮剂用于防止涂料发生沉积、分层、结块,使涂料具有触变性。一般可采用膨润土、凹凸棒石粘土、有机高分子化合物及其复合体等。消失模涂料中还需添加表面活性剂,以增加涂料的涂挂性,提高涂料与模样表面的亲和性和结合强度。常加入其他添加剂,如消泡剂、减水剂、防腐剂、颜料等。要求涂层具有良好的强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、悬浮性等。综合起来主要包括工作性能和工艺性能。

消失模涂料及实型铸造工艺


    涂料的工作性能包括强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性等,主要是在浇注和冷却过程中应具有的性能,其中最重要的是强度和透气性。涂料的工艺性能包括涂挂性、悬浮性等,主要是在涂挂操作中所要求的性能。一般消失模铸造多采用水基涂料,涂料与模样一般不润湿,从而要求改进水基涂料的涂挂性。涂挂性是指模型涂挂涂料后一般需要悬挂干燥,希望涂料在涂挂后尽快不滴不淌,确保涂料层的均匀性,减少环境污染。悬浮性是指涂料在使用过程中,涂料保持密度的均匀性,不发生沉积现象。



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