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消失模鑄造是一種幾乎沒有加工余量,且能成型的鑄造工藝。容易實現清潔、批量生產,為鑄件復雜結構設計提供了充分的自由度。金屬液的流動前沿是熱解的消失模產物,它會與金屬液發生反應并影響到金屬液質量,如果金屬液充型過程中熱解產物不能順利排除,就容易引起氣孔、皺皮、增碳等缺陷。這就要求工藝師掌握消失模鑄造成形原理,正確設計澆注系統,制定合理的工藝方案;雖然綜合鑄造成本較低,但最好有一定的生產批量,以獲得最佳的經濟效益。
一、澆鑄過程及工藝:消失模負壓干砂鑄造的澆注過程,就是鋼液充型、同時泡塑模具氣化消失的過程。澆道始終要充滿鋼液,若不充滿,由于涂料層強度有限,極容易發生型砂塌陷以及進氣現象,造成鑄件缺陷。一般鑄件應該控制鋼液從底部往上返流,也就是底澆,有利于平穩充型,模型不容易形成很大的空腔。由于負壓真空的吸力和重力作用,鋼液充型速度很快,立澆道橫截面積不宜太大。
消失模鑄造的鋼液澆鑄與傳統砂型鑄造的鋼液澆鑄有所不同:傳統砂型鑄造采用敞口式,而消失模鑄造采用負壓封閉式,而且必須是在澆口杯以下封閉。主要是牽扯不讓空氣進入澆道,澆鑄時澆口杯必須保持充滿狀態。鋼液進入模塑模具,其開始液化燃燒,并氣化消失,鋼液前端短距離形成暫時的空腔。為防止鋼液高溫輻射熔化其它鑄件模型,而形成的空腔(導致塌砂),所以設計鋼液充型的速度和泡塑模型消失的速度大致相同。立澆道(內澆口)的位置選擇整箱鑄件最低位置,一般立澆道截面為40 mm×40mm。
為防止鑄件與澆道的距離過近,鑄件模型高溫下變形和熔化,澆道適當離鑄件模型遠一點。橫澆道截面一般尺寸50 mm×50mm。澆鑄時一定要設澆口杯,澆口杯的上口直徑大于200mm,下口截面積和立澆道相等,高度約300mm。澆口杯的主要作用是積蓄鋼液,使立澆道瞬時充滿,鋼液穩定快速下流。澆注時注意調節和控制負壓真空度在一定波動范圍內,澆注完畢后保持在一定負壓狀態下約l0到20分鐘,負壓停止、鋼液冷凝后出箱。
二、澆鑄時的注意事項:澆注鋼液時要穩、準、快。瞬時充滿澆口杯,并且快速不斷流,噸鋼液在約一分鐘左右,只要溢不出澆口杯為止 。澆注開始,就要大口澆注,旋轉鋼包傾倒鋼液時,要穩,要快,澆注時快速連續澆注不得斷流。始終保持澆口杯成充滿狀態。如果同整箱鑄件的鋼液斷流,會吸進空氣,有可能造成塌砂現象或者鑄件增多氣孔的問題,導致鑄件報廢。由于負壓真空的吸力作用,砂箱內鋼液熱量會散失一部分,泡塑模型氣化時也需要熱量消耗,所以鋼液溫度比傳統砂型鑄造的溫度要略高30度-100度。