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消失模铸造是什么?消失模铸造在中国的发展
新闻分类:  行业资讯    浏览:2205    日期:2012/02/05    

    该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件,以后经由很多实践和探索,1962年西德从美国引进专利,消失模锻造法才开始被开发,并在产业上得到应用。通用(美国)、TEKSID(美国)、CASTI(意大利)、INTERMET(美国)、CITATIONFORM(美国)、宝马(德国)都已经引进了消失模锻造工艺。预计到2007年,将会有29%的铝合金铸件使用该工艺。五、消失模锻造的分类消失模锻造根据其铸型材料分类:自硬砂消失模锻造和无粘结剂干砂消失模锻造。在整个六十年代直至七十年代,消失模锻造法仅限于单件小批出产,典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。

 

大量出产前提下传统粘土砂型锻造与消失模锻造工艺特点的比较(表1)项目传统砂型锻造消失模锻造
1.开边必需分型开边,便于造型无须开边   2.拔模斜度必需有一定的拔模斜度基本没有或很小的拔模斜度   3.组成有外型芯合组成单一模型   4.应用次数一个模型多次使用一型一次   5.材质金属或木材泡沫塑料   造造型工艺1.型砂有粘结剂、水、附加物经由混制的型芯砂无粘结剂、任何附加物和水的干砂   2.填砂方式机械力填砂自重微振填砂   3.紧实方式机械力紧什物理(自重、微振、真空)作用紧实   4.砂箱特点根据每个零件特点制备专用砂箱简朴的通用砂箱   5.铸型型腔由型芯装配组成空腔实型   6.涂料层大部门无需涂层必需有涂层   浇注工艺1.充型特点只是填充空腔金属与模型发生物理化学作用   2.影响充型速度的主要因素浇注系统与浇注温度主要受型内气体压力状态,浇注系统,浇注温度的影响   落砂清理1.落砂需强力振动打击翻箱或吊出铸件,铸件与砂自动分离   2.清理需打磨飞边毛刺及内浇口只需打磨内浇口,无飞边毛刺   七、消失模锻造的主要长处1.铸件尺寸外形精确,重复性好,具有精密锻造的特点;   2.铸件的表面光洁度高;   3.取消了砂芯和制芯工部,根除了因为制芯、下芯造成的锻造缺陷和废品;   4.分歧箱、不取模,大大简化了造型工艺,消除了因取模、合箱引起的锻造缺陷和废品;   5.采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型,根除了因为水分、添加物和粘结剂引起的各种锻造缺陷和废品;   6.大大简化了砂处理系统,型砂可全部重复使用,取消了型砂制备工部和废砂处理工部;   7.落砂极其轻易,大大降低了落砂的工作量和劳动强度;   8.铸件无飞边毛刺,使清理打磨工作量减少50%以上;   9.可在理想位置设置公道外形的浇冒口,不受分型、取模等传统因素的制约,减少了铸件的内部缺陷;   10.负压浇注,更有利于液体金属的充型和补缩,箱式电炉进步了铸件的组织致密度;   11.组合浇注,一箱多件,大大进步了铸件的工艺出品率和出产效率;   12.减少了加工裕量,降低了机加工本钱;   13.易于实现机械化自动流水线出产,出产线弹性大,可在一条出产线上实现不同合金、不同外形、不同大小铸件的出产;   14.可以取消拔模斜度;   15.使用的金属模具寿命可达10万次以上,降低了模具的维护用度;   16.减少了粉尘、烟尘和噪音污染,大大改善了锻造工人的劳动环境,降低了劳   动强度,以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业;   17.简化了工艺操纵,对工人的技术纯熟程度要求大大降低;   18.零件的外形不受传统的锻造工艺的限制,解放了机械设计工作者,使其根据零件的使用机能,可以自由地设计最理想的铸件外形;   19.可减轻铸件重量;   20.降低了出产本钱;   21.简化了工厂设计,固定资产投资可减少30∽40%,占地面积和建筑面积可   减少30∽50%,动力消耗可减少10∽20%;   22.消失模锻造工艺应用广泛,不仅合用于铸钢、铸铁,更合用于铸铜、铸铝等;   23.消失模锻造工艺不仅合用于几何外形简朴的铸件,更适合于普通锻造难以下手的多开边、多芯子、几何外形复杂的铸件;   24.消失模锻造工艺可以实现微震状态下浇注,促进特殊要求的金相组织的形成,有利于进步铸件的内在质量;   25.在干砂中组合浇注,脱砂轻易,温度同步,因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理,效果非常理想,能够节约大量能源,缩短了加工周期;   26.利用消失模锻造工艺,可以根据熔化能力,完成任意大小的铸件。 1982年美国首先公然了世界上第一条出产复杂铝铸件的消失模锻造出产线。国外的叫法主要有:Lost Foam Process(U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。从1997年起,灰铸铁和球铁方面也有较大增长,目前约有2%的灰铸铁件是由消失模工艺出产的,预计到2009年将达到15%。

    泡沫塑料模型可以分块成形再进行粘结组合。黄述哲教授主持完成了数十个技术提高前辈、功能完备、配置公道、出产高效的消失模锻造流水出产线工程。   1964年美国的T.R.SMITH发表了使用无粘结剂干砂造型出产消失模铸件的专利

    四、消失模锻造的工艺流程大量出产的消失模锻造的全部工艺流程

    二、国外消失模锻造的发展简史?
    1956年美国人H.F.SHOYER开始了将聚苯乙烯泡沫塑料用于锻造的试验,并获得成功,引起了人们极大的爱好,1958年以专利的形式宣布于众,当时称之为“无型腔锻造”。   消失模锻造的专用设备有:   白区:   制模工部:预发机、蒸缸、成型机、模型干燥室等   模型组合及涂料烘干工部:涂料研磨机、涂料混制滚筒、模型烘干设备等   黑区:   造型浇注工部:造型振实台、真空系统、砂处理系统、砂箱、雨淋加砂装置、砂箱运输系统等   九、消失模锻造出产线   1.简易线:投资少,设备简朴,适合小规模、小批量出产   2.流水出产线:系统完整,功能齐全,连续功课,适合大批量、大规模出产   开环线   闭环线   十、消失模锻造的枢纽技术   1.泡塑模型模具制造技术   (1)消失模锻造工艺设计   (2)模具设计   (3)模具调修   2.泡塑模型制造技术   (1)预发泡工艺   (2)模具成型   (3)粘结组合   3.涂料及涂层制备技术   (1)涂料配方   (2)涂料制备   (3)涂料涂敷   (4)涂层干燥   4.微振造型技术   (1)振动台选用   (2)振动参数   (3)操纵要点   5.负压浇注技术   (1)真空系数选定   (2)浇注参数   (3)负压规范   6.过滤技术   十一、世界消失模锻造技术的发展趋势   美国学者C.Bates教授等发表了《全球消失模出产技术和市场发展》的论文,比较具体地论述了样子容貌制作、涂料、砂子紧实、浇注、充型和样子容貌热解各个环节的成就和发展趋势,很多北美的企业、高校和行业组织联合起来,组成消失模锻造同盟,对该工艺进行进行开发研究,经由不懈的努力,使该工艺得到不断的改善,工艺过程得到更好的控制,也逐渐被更多的锻造界人士所认同,锻造企业和铸件的使用者都从中受益。

 

1998年被国家科技部列为“九五国家科技成果重点推广项目”(99010202A)。
其砂型为无粘结剂、无水份、无任何附加物的干石英砂。 1982年,在大量实验室试验的基础上,黄述哲教授主持在光机所工厂建成了一条消失模锻造实验出产线。

 

    对于消失模锻造,有多种不同的叫法。黄述哲教授主持完成的“消失模锻造技术开发及产业化应用”于1997年、1998年分获中科院科技提高二等奖和国家科技提高三等奖,这是我国锻造产业界科技成果中获得的最高奖项。市场调查表明:在1990年,有6%的铝合金铸件是使用消失模锻造工艺出产的。 1999年美国威斯康星大学的一项市场市场调查表明,在未来的6到10年中,消失模工艺的远景一片光明。海内主要的叫法有“干砂实型锻造”、“负压实型锻造”,简称EPC锻造。
浇注时,泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断分解气化,管式电炉、产生金属—模型的置换过程,而不象传统“空型”锻造是一个液体金属的填充过程。

 

根据浇注前提分类:普通消失模锻造和负压消失模锻造

 

六、消失模锻造的工艺特点

 

与传统的砂型锻造比拟,大量出产的消失模锻造有如下工艺特征:\
一个与逐渐外形完全一致、尺寸大小只差金属收缩量的泡沫塑料模型留存在铸型内,形成“实型”铸型,而不是传统砂型的“空腔”铸型(即“空型”)。

    消失模锻造技术是将与铸件尺寸外形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,在一定前提下浇注液体金属,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。可见,该流程的主要工部有:熔化工部;制模工部;模型组合及涂层烘干工部;造型浇注工部;落砂清理工部.

    九十年代开始以来,清华大学、哈尔滨产业大学、华中理工大学、西安交大等也纷纷加入了消失模锻造的研究。同年,黄述哲教授在全国锻造工艺学会上发表了“消失模锻造基本特性的研究”论文讲演,在海内首次系统阐述了这一方法的特点和规律性。

    消失模工艺不断为人们所熟悉,也为新产品的出产提供了足够的决心信念。白区指制模工部和模型组合及涂料烘干工部,黑区指造型浇注工部。与传统的锻造技术比拟,消失模锻造技术具有与无伦比的上风,因此被海内外锻造界誉为“二十一世纪的锻造技术”和“锻造产业的绿色革命”。至此,消失模铸做作为一种全新的锻造工艺方法被应用于出产.

    1981年以后因为相应专利技术失效,再加上经由几年努力,发泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大提高、模型组合粘结剂质量改善、高质量涂料被研制成功等工艺技术的提高,消失模锻造法得以迅速发展,并很快在出产上得到应用。模型外形(即铸件外形)基本不受任何限制。 1968年,德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负压进行浇注,取得了专利,即现在的消失模锻造。制作一个铸件,就要“消失”掉一个泡沫塑料模型。

 

    到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模锻造法获得了成功,并在很多国家得到了应用,出产了成千上万吨铸件,但无粘结剂干砂实型锻造却没得到发展,仍处于探索阶段。   八十年代后期郑州机械所也开始了消失模锻造的试验性应用研究。

 

    三、消失模锻造在中国的发展简史

 

1979年,由我国闻名消失模锻造专家、中国科学院长春景春色学精密机械研究所研究员黄述哲教授领导的课题组,在中国最早开始了消失模锻造的原理性试验。   八十年代以前,因为专利的制约,出产中使用无粘结剂干砂消失模锻造受到限制;锻造界与其他工业部分协调不够;因为工艺不当、型砂和涂料分歧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,造成了一部门人的等待、观望甚至怀疑的立场,使得消失模锻造法发展缓慢。   八、消失模锻造需要的专用设备   消失模锻造与其他锻造方法的主要区别是它所特有的黑区和白区部门。

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