消失模鑄造從20世紀(jì)50年代發(fā)明到 ,通過(guò)及工業(yè)化應(yīng)用,已經(jīng)有了相當(dāng)大的發(fā)展。與其他幾種鑄造工藝相比,消失模鑄造工藝發(fā)生了巨大的變革,其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性有了很大提高,在經(jīng)濟(jì)實(shí)用方面的優(yōu)越性被 多的學(xué)者、生產(chǎn)廠家所認(rèn)可。
一、消失模鑄造生產(chǎn)現(xiàn)狀
從應(yīng)用發(fā)展看,采用消失模鑄造工藝生產(chǎn)鑄件的廠家不論在產(chǎn)品數(shù)量、鑄件品種及鑄件產(chǎn)量等方面都在逐年增加,生產(chǎn)規(guī)模從小逐漸變大。把消失模鑄造視為改造傳統(tǒng)鑄造產(chǎn)業(yè)應(yīng)用 廣的高。在 用消失模鑄造生產(chǎn)的鑄件材質(zhì)以鋁合金件居多,國(guó)內(nèi)主要以鑄鐵、鋼件為主。如生產(chǎn)規(guī)模較大的消失模生產(chǎn)線基本集中在汽車(chē)行業(yè)、管件閥門(mén)行業(yè)等,主要生產(chǎn)HT、QT鑄件等。年產(chǎn)量萬(wàn)噸的消失模鑄造廠家國(guó)內(nèi)、 都有。而在國(guó)內(nèi)件、耐熱鋼件、球鐵鑄件等采用消失模工藝生產(chǎn)的廠家數(shù)量 多,在沈陽(yáng)就有十幾家企業(yè),基本為中小批量生產(chǎn)。
總體來(lái)講,我國(guó)消失模鑄造從原輔材料到設(shè)備和生產(chǎn)線已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但還未 實(shí)現(xiàn)系列化及商品化,在技術(shù)水平及白動(dòng)化方面與發(fā)達(dá) 相比還有 差距。
二、消失模鑄造與其他鑄造工藝的比較分析
消失模鑄造的 大特點(diǎn),是采用聚笨乙烯(EPS)或共聚物(STMMA)泡沫塑料為材料,經(jīng)過(guò)預(yù)發(fā)、成型,組合成模樣單元,將其埋入干砂中,經(jīng)振動(dòng)緊實(shí),在負(fù)壓作用下澆注金屬液,高溫金屬液使模樣氣化,通過(guò)涂料層和干砂排出,金屬液被置換,凝固后變成鑄件。從圖1可以看出,與其他鑄造工藝相比,消失模鑄造工藝過(guò)程有以下優(yōu)點(diǎn):
1)模樣材料為EPS或STMMA;
2)沒(méi)有下芯工序,省去了制作芯盒、造芯、烤芯等工作;
3)造型工段不用拔模、修型、合箱等繁雜的工作;
4)生產(chǎn)的鑄件無(wú)匕邊毛刺,清理量減少;
5)工藝靈活,可實(shí)現(xiàn)一箱多鑄、鑲鑄等。
正是以上幾點(diǎn)使其在制模材料、造型工時(shí)、清理工時(shí)消耗上消失模鑄造占有很大優(yōu)勢(shì)。
1、消失模球鐵鑄件的質(zhì)量?jī)?yōu)勢(shì)
從生產(chǎn)工藝流程可看出,消失模鑄造其制模過(guò)程類(lèi)同于失蠟 鑄造,澆注類(lèi)同于鑄造,造型類(lèi)同于實(shí)型鑄造。所以現(xiàn)代消失模鑄造技術(shù)結(jié)合了“實(shí)型”“V法”“精鑄”三者的優(yōu)點(diǎn)。
由于消失模鑄造的 特點(diǎn),所以減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差,鑄件尺寸精度和表面粗糙度可達(dá)CT5~CT7、Ra6.3μm~12.5μm,介于砂型鑄造和失蠟熔模鑄造之間。由于充填砂采用干砂,了由水分、粘結(jié)劑和附加物質(zhì)帶來(lái)的缺陷,鑄件廢品率下降,鑄件質(zhì)量明顯提高。
2、消失模鑄造的環(huán)保優(yōu)勢(shì)
消失模鑄造容易實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。在低溫下聚笨乙烯(EPS)物排放量?jī)H占澆注鐵液質(zhì)量的0.3%,而白硬砂為5%。同時(shí)產(chǎn)生排放物的時(shí)間短,地點(diǎn)集中,易于收集,可以采用負(fù)壓抽吸式燃燒凈化處理,燃燒產(chǎn)物凈化后對(duì)環(huán)境無(wú)公害,舊砂回用率在以上。與傳統(tǒng)鑄造方法相比,EPC法的噪聲、粉塵危害明顯減少,工人勞動(dòng)強(qiáng)度降低,勞動(dòng)環(huán)境明顯 ,容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、白動(dòng)化和清潔生產(chǎn)。
3、消失模鑄造的成本優(yōu)勢(shì)
1)消失模鑄造的制模過(guò)程類(lèi)似于精鑄但不用制殼及焙燒,所以成本較精鑄降低;
2)消失模鑄造的澆注類(lèi)似于V法鑄造,但造型不用真空密封且不用合箱,即減化了工藝過(guò)程,又減少了動(dòng)力消耗;
3)造型型腔雖與實(shí)型鑄造相同,但不用含粘接劑的型砂(如潮模砂、樹(shù)脂砂、水玻璃砂等),而是采用干砂,不要添加任何輔料,所以既節(jié)約成本,又提高鑄件質(zhì)量;
4)消失模還有一個(gè) 的優(yōu)點(diǎn),可以組焊成型,即可將多個(gè)零件粘接在一起鑄造,所以可減少鑄件成品零件的裝配費(fèi)用;
5)消失模鑄造與傳統(tǒng)砂型鑄造比較,每生產(chǎn)一個(gè)鑄件就要消耗一個(gè)泡沫模樣,所以增加了生產(chǎn)成本,但減少了型芯)砂制備、制芯、造型、下芯等許多繁瑣工序。砂處理設(shè)備也減少了破碎 等工序,節(jié)省了投資。表2為消失模鑄造與其他鑄造工藝相比的綜合成本對(duì)比。
采用消失模鑄造有可能增加或減少鑄造過(guò)程的成本,但由于其能取代或部分取代機(jī)加工、裝配等工藝過(guò)程,球鐵鑄件產(chǎn)品的 終成本會(huì)降低。這是采用消失模鑄造生產(chǎn)鑄件的 理由及優(yōu)勢(shì)。
消失模鑄造的優(yōu)越性取決于對(duì)它的合理應(yīng)用,掌握和 發(fā)展應(yīng)用消失模工藝技術(shù),即可提高鑄件質(zhì)量,又可降低球鐵鑄件生產(chǎn)成本,給鑄造生產(chǎn)廠車(chē)間)帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力。
總體來(lái)看,到目前為止消失模鑄造還是鑄造行業(yè)中 、 易實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)約化”的鑄造工藝技術(shù),該技術(shù)還在不斷發(fā)展與完善中。