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      消失模涂料與真空密封造型設備及生產線

        消失模涂料是將泡沫塑料模樣涂敷耐火涂料并烘干后,埋在型砂中振動緊實,在真空負壓條件下澆注,高溫金屬液使模樣汽化并置換模樣位置,凝固冷卻后形成鑄件的方法。消失模涂料具有生產率高、勞動強度低、鑄件尺寸精度高、窬易實現清潔生產等特點,被國內外鑄造界譽為“21世紀的鑄造技術”和“鑄造工業的綠色革命”。


      消失模涂料與真空密封造型設備及生產線


        真空密封造型又稱V法造型、真空薄膜造型。真空密封造型法是在可抽真空的模樣表面覆蓋塑料薄膜,在砂箱內填入無粘結劑的型砂,振動緊實后用塑料薄膜將砂箱背面密封后抽真空,借助鑄型內外的壓差使型砂緊實,制成的上、下砂型經下芯、合型、澆注,鑄件凝固后解除負壓,型砂潰散獲得鑄件。


        不同的工藝方法要求有相適應的工藝設備和裝備。由于消失模涂料工藝、真空密封造型工藝與傳統的砂型鑄造工藝方法有很大的區別,因此,消失模涂料、真空密封造型工藝所用的設備必然有其特點和特殊性。


        消失模涂料和真空密封造型法都是采用無粘結劑的型砂造型;通過振動使型砂充填到模樣的各個部位并得到緊實;采用真空系統抽負壓增加砂型的強度和剛度;使用塑料薄膜密封砂箱,依靠砂箱內外壓力差增加緊實度。真空密封造型法與消失模涂料過程部分設備的結構、原理是相同的,如真空系統、振動緊實臺、型砂除塵和篩分、冷卻設備等。4.1消失模涂料設備


        消失模涂料技術包括珠粒選擇、模樣制造、模具加工,涂料制備、涂敷及干燥,模樣組型及澆注系統的設計,型砂選擇、填砂造型、振動緊實,澆注、負壓控制等;也包括了為滿足工藝技術要求的各種裝備,如振動緊實臺、砂箱、于燥室、模樣組型粘接機、涂料涂敷機、真空負壓設備等。


      消失模涂料與真空密封造型設備及生產線


        傳統砂型鑄造工藝與消失模涂料工藝的對比如圖4-1所示。由圖4-I可見,消失模涂料1:序大為簡化,不需要分型,不需要取模,不需要下芯合型,不需要混制型砂和芯砂。消失模涂料工藝過程包括珠粒預發泡、泡沫模樣制作、澆冒【1組合、涂敷涂料、烘干、填砂振動緊實造型、真空負壓澆注、鑄件落砂、清理等工序。


        通常把消失模涂料工藝過程分為“白區”和“黑區”兩部分!鞍讌^”指白色泡沫塑料模樣的制作過程,包括珠粒預發泡、成形、烘干、澆注系統粘接、涂料制備、涂料涂敷以及烘于等工序!昂趨^”指將模樣放人砂箱、填砂振動緊實、金屬熔煉、負壓澆注、鑄件落砂、清理、熱處理等工序。消失模涂料與傳統砂型鑄造工藝有很大區別,因此,消失模涂料設備必然有其特殊性。消失模涂料沒備主要包括:


        (1)制模設備包括預發泡機、成型機或蒸缸、模樣粘接機、蒸汽鍋爐等。


        圖4—1傳統砂型鑄造工藝與消失模涂料工藝對比


        (2)涂層設備包括涂料制備設備、涂料攪拌箱、涂敷設備、涂層干燥設備等。


        (3)造型設備包括加砂裝置、振動緊實臺、可抽真空砂箱、砂箱輸送設備等。


        (4)落砂設備包括翻箱機或裝置、落砂設備、砂箱底漏砂機構等。


        (5)砂處理設備包括型砂篩分設備,型砂冷卻設備,磁選設備,型砂水平輸送、垂直輸送設備等。


        (6)澆注設備包括除通用的澆注設備外,需要真空泵及其輔助裝置、真空通斷裝置等。


        (7)環保設備包括消失模汽化產物凈化設備、通用除塵設備等。


        (8)熔化設備包括感應電爐、電弧爐等通用設備。


        (9)清理設備包括去除澆冒口機械、拋丸清理機等通用設備。4.1.1預發泡機


        預發泡機的作用足將含有一定量發泡劑的原始泡沫塑料珠粒加熱,使珠粒軟化、膨脹成一定直徑或達到一定堆積密度,并殘留一定量發泡劑的單顆分散的珠粒。


        預發泡機分為連續式預發泡機和間歇式預發泡機。連續式預發泡機多用于泡沫塑料板材的生產。消失模涂料一般采用間歇式預發泡機,它可以通過調整設備的加熱溫度、加熱時間等參數準確控制珠粒預發泡后的密度。預發泡機根據加熱方式不同分為蒸汽直熱式和間接加熱式。


        1.直熱式預發泡機


        消失模涂料生產常用的泡沫塑料珠粒主要有可發性聚苯乙烯(EPS)、可發性聚甲基丙烯酸甲酯(EPMMA)、可發性聚甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯共聚物(STMMA)珠粒等。


        珠粒預發泡的機理是當高溫水蒸氣加熱泡沫塑料珠粒時,含有發泡劑的珠粒被加熱到軟化溫度之前,發泡劑受熱汽化向外擴散,珠粒本身的體積并不長大;當溫度上升到軟化溫度以上時,珠粒內部的發泡劑受熱汽化產生的壓力使珠粒發生體積膨脹,形成內部互不連通的



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