產品詳情
鑄件精度高
消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達Ra3.2至12.5μm;鑄件尺寸精度可達CT7至9;加工余量蕞多為1.5至2mm,可大大減少機械加工的費用,和傳統砂型鑄造方法相比,可以減少40%至50%的機械加工時間。
設計靈活
為鑄件結構設計提供了充分的自由度。可以通過泡沫塑料模片組合鑄造出高度復雜的鑄件。
無傳統鑄造中的砂芯
因此不會出現傳統砂型鑄造中因砂芯尺寸不準或下芯位置不準確造成鑄件壁厚不均。
清潔生產
型砂中無化學粘結劑,低溫下泡沫塑料對環境無害,舊砂回收率95%以上。
降低投資和生產成本
減輕鑄件毛坯的重量,機械加工余量小。
缺點和局限性
消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝一樣,有它的缺點和局限性,并非所有的鑄件都適合采用消失模工藝來生產,要進行具體分析。主要根據以下一些因素來考慮是否采用這種工藝。1.鑄件的批量 批量越大,經濟效益越可觀。2.鑄件材質 其適用性好與差的順序大致是:灰鑄鐵--非鐵合金--普通碳素鋼--球墨鑄鐵--低碳鋼和合金鋼;通過必藥的準備以不致使工藝實驗、調試周期過長。3.鑄件大小 主要考慮相應設備的使用范圍(如振實臺,砂箱)。4.鑄件結構 鑄件結構越復雜就越能體現消失模鑄造工藝的優越性和經濟效益,對于結構上有狹窄的內腔通道和夾層的情況,采用消失模工藝前需要預先進行實驗,才能投入生產。
發展歷史編輯 播報
1958年,美國的H.F.shroyer發明了用可發性泡沫塑料模樣制造金屬鑄件的專利技術并取得了專利(專利號USP2830343)。最初所用的模樣是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成,采用粘土砂造型,用來生產藝術品鑄件。采用這種方法造型后泡沫塑料模樣不必起出,而是在澆入液態金屬后聚苯乙烯在高溫下分子裂解而讓出空間充滿金屬液,凝固后形成鑄件。1961年德國的Grunzweig和Harrtmann公司購買了這一專利技術加以開發,并在1962年在工業上得到應用。采用無粘結劑干砂生產鑄件的技術由德國的H.Nellen和美國的T.R.Smith于1964年申請了專利。
1967年德國的A.Wittemoser采用了可以被磁化的鐵丸來代替硅砂作為造型材料,用磁力場作為"粘結劑"。這就是所謂"磁型鑄造"。1971年,日本的Nagano發明了V法(真空鑄造法),消失模鑄造在很多地方也采用抽真空的辦法來固定型砂。在1980年以前使用無粘結劑的干砂工藝必須得到美國"實型鑄造工藝公司"(Full Mold Process,Inc)"的批準。在此以后,該專利就無效了。消失模鑄造技術在荃世界范圍內得到了迅速的發展。
1990年,美國通用汽車公司在Saturn建立了一個年產5.5萬噸的新鑄造廠,有三條全自動的消失模鑄造生產線。
1991年,意大利菲亞特公司在都靈建成歐洲蕞大規模的消失模生產車間,年產量1.5萬噸。
1993年,德國寶馬公司建成年產20萬只各種規格鋁合金氣缸蓋的消失模生產線。
2001年,美國通用的SMCO建成目前世界上蕞先進、規模蕞大的消失模鑄造廠。
國內情況
近年來消失模鑄造在國內的發展較快,發展成果也是可喜的。其中云南昆明的宏金隆鑄造機械廠在各個方面都比較先進,該廠的產品已經出口到馬來西亞等周邊國家。另外,清華大壆、華中科技大壆等高等院校也為消失模鑄造行業的發展做出了寶貴的貢獻。設備的研發和制造水平主要體現在以下幾個方面: [1]
(1) 白區設備的發展:預發機已經有較大的改進和提高,無論是外形結構的設計還是發泡原理方面的改進及測試手段的完善都做了大量的工作。發泡機的性能有了很大的提供,基本上可以滿足使用要求。制模機方面也有一定的改進,隨著自動化水平的提高及在國內制模方面的應用,國內制模機的自動化水平也有了明顯的提高,制模的生產效率和工人的勞動強度都有了較大的提高和改善。但在充填方式能量分布等方面還有待于進一步的改進和完善。膠合機方面也做了一些工作,但對復雜模片的膠合水平和能力還有待于提高和完善。涂料方面機械化水平較低,檢測手段不完善,涂料工部現場臟、亂、差的情況沒有明顯改善;缺乏涂料的回收設備和裝置。目前國內也有部分企業利用不銹鋼高低速攪拌容器結合kawasaki機械手對復雜的模片進行涂料,但因不了解涂料的性能,沒有設計出合理精準的夾具,又因機械手的運行軌跡走向不合理,在對模片本身各型腔結構把握不是太好的情況下使用機械手進行侵涂導致模片在侵涂時出現模片膨脹變形,表面涂料粘附不均勻,型腔露白現象嚴重等問題。
(2) 黑區設備的發展:振實臺有了較大的改進和突破,無論是振實原理還是控制手段方面都有了顯著的提高,基本接近國外先進設備的設計理念,但在細節和控制方面仍存在一定的差距。砂冷卻器的設計和制造能力也有了較大的提高和改善,在不需要考慮過多的地坑前提下,已經可以滿足造型線的砂冷卻處理的要求。雨淋加砂、振動輸送等設備的設計和制造能力都有了明顯提高。自動化的設計和實現能力有了較大提高。自動化澆注機的設計和制造水平已經接近國外的先進水平。整個造型線的設計理念轉變較大,布線更合理,運行更可靠。
(3) 工藝水平的發展:工藝水平主要體現在發動機缸體、缸蓋鑄件的批量化生產工藝及高難度耐磨、耐熱鑄件的生產工藝。
主要應用編輯 播報
消失模鑄造技術的優勢體現的越來越明顯,許多中小企業相繼投產。特別是近幾年來消失模鑄造企業如雨后春筍,從消失模鑄造設備廠家的訂貨需求可以明顯體會到這一點 [2] 。
但是也有不少消失模鑄造企業投產后不久紛紛下馬。其中緣由在于許多企業對消失模鑄造工藝了解不深入,一開始看起來消失模鑄造工藝很簡單,沒有充分估計到它的規律性和復雜性,倉促上馬,結果在實際生產中遇到意想不到的問題,又沒有心理準備,對出現的問題束手無策,又匆匆下馬。結果既浪費時間、資金和精力,又要丟掉市場,得不償失。實際上,消失模鑄造是一個系統工程,理論上可以用于生產各種鑄件,并且在實驗室取得了廣泛的成功。但是,由于我國消失模鑄造模型材料普遍采用包裝用的泡沫聚苯乙烯(EPS),并且專用涂料技術還沒有形成技術優勢,加之干砂振動技術和消失模鑄造工藝也不成熟,從而導致許多初上企業,特別是中小企業對于這些認識還不深入,所以才會出現一哄而上又一哄而下的被動局面。專家表示,國內鑄造產業還需不斷努力,以便未來更好的發展。


