熔模铸造( 二 )


熔模铸造

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熔模模料制模材料的性能不单应保证方便地製得尺寸精确和表面光洁度高,强度好,重量轻的熔模,它还应为型壳的製造和获得良好铸件创造条件 。模料一般用蜡料、天然树脂和塑胶(合成树脂)配製 。凡主要用蜡料配製的模料称为蜡基模料,它们的熔点较低,为60~70℃;凡主要用天然树脂配製的模料称为树脂基模料,熔点稍高,约70~120℃ 。配製回收模料的配製配製模料的目的是将组成模料的各种原材料混合成均匀的一体,并使模料的状态符合压制熔模的要求 。配製时主要用加热的方法使各种原材料熔化混合成一体,而后在冷却情况下,将模料剧烈搅拌,使模料成为糊膏状态供压制熔模用 。有时也有将模料熔化为液体直接浇注熔模的情况 。模料的回收使用树脂基模料时,由于对熔模的质量要求高,大多用新材料配製模料压制铸件的熔模 。而脱模后回收的模料,在重熔过滤后用来製作浇冒口系统的熔模 。使用蜡基模料时,脱模后所得的模料可以回收,再用来製造新的熔模 。可是在循环使用时,模料的性能会变坏,脆性增大,灰分增多,流动性下降,收缩率增加,颜色由白变褐,这些主要与模料中硬脂酸的变质有关 。因此,为了儘可能地恢复旧模料的原有性能,就要从旧模料中除去皂盐,常用的方法有盐酸(硫酸)处理法,活性白土处理法和电解回收法 。製造组装熔模的製造生产中大多採用压力把糊状模料压入压型的方法製造熔模 。压制熔模之前,需先在压型表面涂薄层分型剂,以便从压型中取出熔模 。压制蜡基模料时,分型剂可为机油、松节油等;压制树脂基模料时,常用 麻油和酒精的混合液或硅油作分型剂 。分型剂层越薄越好,使熔模能更好地複製压型的表面,提高熔模的表面光洁度 。压制熔模的方法有三种,柱塞加压法、气压法和活塞加压法 。熔模的组装熔模的组装是把形成铸件的熔模和形成浇冒口系统的熔模组合在一起,主要有两种方法:1.焊接法 用薄片状的烙铁,将熔模的连线部位熔化,使熔模焊在一起 。此法较普遍 。2.机械组装法 在大量生产小型熔模铸件时,国外已广泛采有机械组装法组合模组,採用此种模组可使模组组合和效率大大提高,工作条件也得到了改善 。型壳製造熔模铸造的铸型可分为实体型和多层型壳两种将模组浸涂耐火涂料后,撒上料状耐火材料,再经乾燥、硬化,如此反覆多次,使耐火涂挂层达到需要的厚度为止,这样便在模组上形成了多层型壳,通常将近其停放一段时间,使其充分硬化,然后熔失模组,便得到多层型壳 。多层壳有的需要装箱填砂;有的则不需要,经过焙烧后就可直接进行浇注 。在熔失熔模时,型壳会受到体积正在增大的熔融模料的压力;在焙烧和浇注时,型壳各部分会产生相互牵制而又不均的膨胀的收缩,因此,金属还可能与型壳材料发生高温化学反应 。所以对型壳便有一定的性能要求,如小的膨胀率和收缩率;高的机械强度、抗热震性、耐火度和高温下的化学稳定性;型壳还应有一定的透气性,以便浇注时型壳内的气体能顺利外逸 。这些都与製造型壳时所採用的耐火材料、粘结剂以及工艺有关 。材料製造型壳用的材料可分为两种类型,一种是用来直接形成型壳的,如耐火材料、粘结剂等;另一类是为了获得优质的型壳,简化操作、改善工艺用的材料,如熔剂、硬化剂、表面活性剂等 。耐火材料熔模铸造中所用的耐火材料主要为石英和刚玉,以及硅酸铝耐火材料,如耐火粘土、铝钒土、焦宝石等 。有时也用锆英石、镁砂(MgO)等 。粘结剂在熔模铸造中用得最普遍的粘结剂是硅酸胶体溶液(简称硅酸溶胶),如硅酸乙酯水解液、水玻璃和硅溶胶等 。组成它们的物质主要为硅酸(H2SiO3)和溶剂,有时也有稳定剂,如硅溶胶中的NaOH 。硅酸乙酯水解液是硅酸乙酯经水解后所得的硅酸溶胶模铸造中用得最早、最普遍的粘结剂;水玻璃壳型易变形、开裂,用它浇注的铸件尺寸精度和表面光洁度都较差 。但在我国,当生产精度要求较的碳素钢铸件和熔点较低的有色合金铸件时,水玻璃仍被广泛套用于生产;硅溶胶的稳定性好,可长期存放,制型壳时不需专门的硬化剂,但硅溶胶对熔模的润湿稍差,型壳硬化过程是一个乾燥过程,需时较长 。制壳工艺制壳过程中的主要工序和工艺为:1)模组的除油和脱脂在採用蜡基模料制熔模时,为了提高涂料润湿模组表面的能力,需将模组表面的油污去除掉 。2)在模组上涂挂涂料和撒砂涂挂涂料以前,应先把涂料搅拌均匀,儘可能减少涂料桶中耐火材料的沉澱,调整好涂料的粘度或比重,以使涂料能很好地充填和润湿熔模,挂涂料时,把模组浸泡在涂料中,左右上下晃动,使涂料能很好润湿熔模,均匀覆盖模组表面 。涂料涂好后,即可进行撒砂 。