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      消失模涂料對造型原砂的選擇及造型要求
      消失模涂料對造型原砂的選擇及造型要求


        在消失模涂料中,澆注過程泡沫塑料模樣分解物的排除主要靠涂料和原砂。高質量的消失模鑄件是在透氣性良好的型砂中獲得的;而高透氣性是無粘結劑干砂的主要特性。但是砂粒粒度過大容易出現粘砂、鐵液被吸出涂層、鑄件表面粗糙等缺陷。


        干砂消失模涂料中原砂是主要的造型材料,它對鑄件的質量有重要的影響。對原砂的質量要求包括化學成分、粒度、粒形、含泥量、含水量、灼燒減量等。生產灰鑄鐵、非鐵合金以及普通鑄鋼件,一般采用硅砂作為消失模涂料的原砂,Si0:的質量分數為90%—95%就足夠了。對于壁厚不是很厚的鑄鋼件和合金鋼鑄件,鑄型的耐火度可以通過采用高耐火度的涂料來保證,使鑄件不致產生粘砂缺陷。只有當生產的壁厚很大的鑄鋼件,例如80mm以上,才考慮采用特種砂來代替硅砂。


        消失模涂料由于采用無粘結劑的干砂來充填鑄型,通常只需要振動的方法來實現緊實。振動緊實臺是消失模涂料的關鍵設備之一。干砂在振動狀態下的充填、緊實過程是一個極為復雜的散粒體動力學過程。砂粒在振動過程中必須克服砂粒之間的內摩擦力、砂粒與模樣及砂粒與砂箱壁之間的外摩擦力、砂粒本身的重力等作用,才能充滿模樣的內、外型腔,并得到緊實。干砂是有許多砂粒組成的松散堆積體,自由狀態下砂粒的聯系以接觸為主。干砂緊實的實質是:通過振動作用使砂箱內的砂粒產生微運動,砂粒獲得沖量后克服四周遇到的摩擦力,使砂粒產生相互滑移及重新排列,最終引起砂體的流動變形而緊實。


        3.消失模涂料的澆注工藝


        消失模鑄件在澆注時,鑄型內的泡沫塑料模樣將發生體積收縮、熔融、汽化和燃燒等一系列物理化學變化。由于澆注過程中金屬液一泡沫塑料模樣一鑄型三者的相互作用,使它的澆注工藝比普通砂型鑄造復雜得多。


        (1)澆注速度澆注速度對鑄件的影響很大。在整個澆注過程中應始終保持澆注系統被金屬液充滿,給予金屬液以較大的靜壓力,有利于澆注速度的提高,較快的澆注速度可瞬時提供較多的熱量,彌補由于泡沫塑料模樣汽化而造成的金屬液的損失,使液體金屬始終保持足夠的流速。相反,澆注速度太慢會增加金屬液的熱損失和降低它的速度,易產生冷隔、澆不足或鑄件皺皮等缺陷。然而,澆注速度又不可任意加快。因為太快的澆注速度,易使鑄型受沖刷及金屬液在型內產生湍流導致金屬液包覆未汽化的聚苯乙烯殘留物和使氣體不易排出型外,造成鑄件氣孔和夾渣等缺陷。因此,適宜的澆注速度應能使金屬液在鑄型內的上升速度等于或接近泡沫塑料模樣的汽化速度。


        影響澆注速度的因素很多,除了澆注系統形式、澆注方法和溫度、型砂的透氣性及合金種類外,還與鑄件的形狀和泡沫塑料模樣的密度等因素有關。研究表明,適宜的最小澆注速度是消失模涂料獲得合格鑄件的基礎。在各種影響因素中主要是澆注速度、合金種類、模樣密度和鑄件形狀。對于同一合金,低的澆注溫度需要高的澆注速度;模樣密度較大的以及表面積與體積之比較大的也應快澆。


        (2)澆注溫度澆注溫度是影響消失模鑄件質量的主要因素。澆注溫度低,金屬液流動性差,易使鑄件產生氣孔、冷隔和澆不足等缺陷;但是過高的澆注溫度會增大金屬液的收縮和含氣量,以及使金屬液對鑄型的熱作用增強,容易使鑄件產生縮孔、縮松、氣孔和粘砂等缺陷。對于有些鑄鐵件來說,澆注溫度為1500-1520℃,普通碳鋼為1650—1700℃,還有高合金鋼等視鋼種而定。


        對消失模涂料來說,控制或提高澆注溫度還有另一意義。因為澆注過程中泡沫塑料模樣汽化所需的熱量只能從注入的金屬液中獲得,這樣勢必會降低金屬液的溫度和充型速度。所以,消失模涂料不能按普通鑄造法的合金澆注溫度來進行澆注,否則就會引起鑄件的澆不足、夾渣等缺陷;尤其對鑄鐵件更易產生冷隔或夾渣狀皺皮缺陷。



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