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    精密鑄造領域中的快速成型技術的發(fā)展前景

    作者:高新鑄業(yè) 日期:2019-02-28
    內(nèi)容摘要:成型有多種工藝,其中有一種激光選區(qū)燒結法(SLS)日趨應用廣泛,本文將研究激光選區(qū)燒結法和鑄造的聯(lián)系,從而改進目前的鑄造工藝,慢慢將當下發(fā)展的成型的技術推廣

    1成型介入鑄造,將產(chǎn)生全新的鑄造工藝

    成型有多種工藝,其中有一種激光選區(qū)燒結法(SLS)日趨應用廣泛,本文將研究激光選區(qū)燒結法和鑄造的聯(lián)系,從而改進目前的鑄造工藝,慢慢將當下發(fā)展的成型的技術推廣到傳統(tǒng)鑄造中。

    2成型中的激光選區(qū)燒結法,可用與鑄造蠟模的制作

    激光選區(qū)燒結法用紅外激光器為動力源,使用的造型材料多種多樣,但多為粉末材料。該法材料的選擇范圍廣,材料的,成型速度比其他的成型等優(yōu)點。SLS工藝又稱為選擇性激光燒結,將材料粉末潑灑到產(chǎn)品的的表面上,用工具將多余的粉末去除,用的激光燒結器在鋪出的粉末上燒結出產(chǎn)品的截面,并和下方己成形的部分粘結在一起。然后再鋪上新的一層材料粉末繼續(xù)燒結。SLS工藝的較大優(yōu)點就是選材較為廣泛,尼龍、ABS、金屬和陶瓷粉末、蠟、聚碳酸脂都可以選做燒結材料。

    如果成型材料選擇為蠟,可以打印出用傳統(tǒng)模具無法制作出來的蠟模,傳統(tǒng)的鋁制蠟模模具,本身需要數(shù)控加工而出,尤其在批量不大的時候,制作成本偏高。而且模具脫模對產(chǎn)品有的限制,要求產(chǎn)品結構容易脫模,復雜的結構就無法完成。而3d打印則不受產(chǎn)品結構復雜的限制,不用考慮模具的制作,直接成型。

    有了蠟模后,可以利用傳統(tǒng)的熔模鑄造等方法來鑄造出各種產(chǎn)品,該技術可以大量用于復雜鑄件比如發(fā)動機等機械鑄造。以六缸發(fā)動機蓋為范例,該產(chǎn)品外形尺寸為1072mmX397mmX22mm尺寸精度要求為200偏差0.2mm,該產(chǎn)品結構復雜,精度要求高,按照傳統(tǒng)的周期大約在5個月左右,經(jīng)過成型的介入,該產(chǎn)品制作周期縮短為一周。而且由于不用進行繁瑣耗人工傳統(tǒng)的木模加工,成本還低于傳統(tǒng)工藝。而制作的精度也滿足產(chǎn)品要求。不用二次修改。

    3鑄造中的成型技術有很大的發(fā)展前景

    成型技術在傳統(tǒng)的鑄造行業(yè)目前使用,作為一項成長的技術,在鑄造行業(yè)有著較高的推廣價值。

    鑄造其中較為常用的是熔模鑄造,也稱失蠟鑄造:選用適宜的熔模材料制(如石蠟)造熔模;在熔模上重復沾耐火涂料與撒耐火砂工序,硬化型殼及干燥;再將內(nèi)部的熔模溶化掉,獲得型腔;焙燒型殼以獲得足夠的強度,及燒掉殘余的熔模材料,澆注所需要的金屬材料;凝固冷卻,脫殼后清砂,從而獲得的成品。根據(jù)產(chǎn)品需要或進行熱處理與冷加工和表面處理。 

    澆鑄是相對于傳統(tǒng)的鑄造工藝而言的一種鑄造方法。它能獲得相對準確地形狀和較高的鑄造精度。

    較普遍的做法是:首先做出所需毛坯(可留余量非常小或者不留余量)的電極,然后用電極腐蝕模具體,形成空腔。再用澆鑄的方法鑄蠟,獲得原始的蠟模。在蠟模上一層層刷上的液體砂料。待獲得足夠的厚度之后晾干,再加溫,使內(nèi)部的蠟模溶化掉,獲得與所需毛坯一致的型腔。再在型腔里澆鑄鐵水,固化之后將外殼剝掉,就能獲得制造的成品啦。

    大量生產(chǎn)的工廠應創(chuàng)造條件采用的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高,工人勞動強度大,噪聲大,不適應大量生產(chǎn)的要求,應逐步加以改造。對于小型鑄件,可以采用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機生產(chǎn)線、實型造型生產(chǎn)效率又高,占地面積也少;對于中件可選用各種有箱高壓造型機生產(chǎn)線、氣沖造型線,以適應、造型生產(chǎn)線的要求,造芯方法可選用:冷芯盒、熱芯盒、殼芯等制芯方法。

    中等批量的大型鑄件可以考慮應用樹脂自硬砂造型和造芯。

    單件小批生產(chǎn)的重型鑄件,手工造型仍是重要的方法,手工造型能適應各種復雜的要求比較靈活,不要求很多工藝裝備??梢詰盟A靶?、VRH法水玻璃砂型、酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等;對于單件生產(chǎn)的重型鑄件,采用地坑造型法成本低,投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或長期生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型、劈箱造型法比較適宜,雖然模具、砂箱等開始投資高,但可從節(jié)約造型工時、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面補償。

    低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法,因設備和模具的價格昂貴,所以只適合批量生產(chǎn)。

    鑄造氣孔的預防措施

    1、對復雜的薄壁鑄件,為提高鑄造型殼透氣性,在可能情況下,在較高處可設排氣孔。合理設置澆注系統(tǒng),防止?jié)沧⒕須?,并有利于型腔中氣體排出。

    2、適當提高澆注溫度,盡量降低澆包嘴至澆口杯距離,降低澆注速度,使金屬液能平穩(wěn)充型,防止卷入氣體,使型腔中及液體金屬中氣體能順利排出。

    3、脫蠟時應將模料排除干凈,殘余模料應盡量少。

    4、型殼焙燒要充分,應有足夠高的溫度;硅溶膠和硅酸乙酯型殼950~1100攝氏度,水玻璃型殼850~900攝氏度;以鑄造型殼焙燒透,發(fā)氣物質(zhì)充分排除。焙燒的型殼為白色或淡灰色,不應有黑斑。


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