什么是精密铸造玻璃和建筑涂料的组成,以及它的组成

铸造涂料十大问题解答
一、涂料强度不足怎么办?
铸造涂料强度不足分两种情况:一是常态烘干强度,二是高温冲刷后的强度,二者不可互替,常态烘干强度高≠高温强度高,误解了就会出事。
1.烘干强度不足有3种原因
一是添加剂性能欠缺;
二是添加剂加入量不足;
三是骨料粉有问题。
前二者易被人理解,后者则不见得能普遍真正弄得清。下面重点讲骨料粉问题。
①同一骨料粉过粗过细对涂层烘干后强度都会有所影响,最佳选择范围是180~250目。
②轻质骨料粉(比重轻)往往不如比重大的骨料粉强度高,因为其形成的涂层致密度稍差,同等重量下其体积与覆盖面显然不同。
③某些骨料粉因其中含有某种有害元素必将严重削弱涂层干强度,比如CaO、MgO等甚至还有一些莫名其妙的成分,其含量越大则涂层强度越低,而且浆液存放时间越长则强度下降越明显。
2.高温强度不足根在添加剂性能低劣
全世界常用的铸造涂料几乎都有一个致命的共性——不能持久经受高温冲刷,往往1600℃超过40秒就顶不住了,所以搞什么瓷管浇道。真正要解决这个问题主要不在于骨料粉的耐火度,而关键在于添加剂的高温强度:桂林5号涂料薄薄1~2mm的涂料在1600℃以上能任由长久冲刷,强度非但不减,而且浇注温度范围内越高温越强越硬,这就叫高温陶瓷化,其胜于陶瓷管的高温性能。
二、涂料浆液有气泡怎么办?
气泡产生有如下原因——不明其形成原因则打乱仗:
②涂料中有起化学反应产生气泡的组元,如橄榄石粉、铝钒土中含有CaO等
③涂料浆液易发酵而产生气泡,此类气泡原于添加剂无防腐能力,是添加剂本身在水液中产生细菌而发酵
④搅拌操作不当导致添加剂粉料空隙中的气体无法排溢而产生气泡
解决方法——明白气泡的来源则消除之方向简单:
①凡含CaO等有害物多的骨料慎用——先与水浸润后加添加剂搅拌
②无防腐能力的种种“复合添加剂”慎用或不用。桂林5号一料通添加剂不含任何化工防腐剂,但配好的涂料浆液即使在炎热厦天久置一个月也不会发酵,这是刘玉满教授2013年攻克的国际性难题又一重大发明。
③“稠”搅拌极利消除气泡。稠搅拌有似于碾压,实质上是增加被浸润的粉粒(团)之间的摩擦与挤压,从而强化水对粉的湿润,粉料百分百浸润则无气体藏身之处,当完全搅拌均匀时再补加水调节所需浓度,则不易有气泡在浆液中留存。如果“稀”搅拌,一旦添加剂与水先形成胶体之后,“粉团”中的气体无法排溢。
浆者乃胶体状,一个绿豆大的气泡被粘附力不小的胶体包围于其中,消泡剂又如何冲破“胶体”把小气泡夺出来,谈何容易,涂料浆非牛顿流体,不要做这种无用功,且消泡剂臭不可闻。很多文章上推介的所谓消泡剂无非就是什么正丁醇、正戊醇之类的东西,加入涂料浆液中非但无法消泡,反而严重恶化涂料性能,而且有一种高度刺激性的恶臭,所谓消泡剂的使用不要走进误区。
三、涂料烘干后开裂怎么办?
涂料烘干开裂除了添加剂的强度和抗裂性不佳而不能克服烘干收缩力外,还有其他几个因素值得注意:
①骨料粉过细或不良成份过量(如铝矾土生料等)
②水浸润后的骨料粉烘干时收缩率过大(如膨润土)
③干燥温度不稳定(如正面太阳晒,反而阴凉)
④涂料厚薄悬殊(如转角处堆积很厚,而两侧直面很薄,有似于铸件热节缩裂)
⑤泡沫熟化不充分,烘干过程发生3次变形
⑥热气流速度过快,导致各部位烘干应力差异(比如烈日下刮大风或烘房内高温强对流)
防裂措施:
①提高添加剂的抗裂性(比如增加抗裂纤维含量)
②降低添加剂的收缩率(合理调节配方)
③骨料粉不要过细或透气性过低
④烘房内温度均衡,太阳能利用不要简单化“风吹日晒”
⑤白模转角处的浆液不要流积过多过厚(软毛刷处理或调换浆液流动方向)
⑥白模必须充分烘干熟化
⑦烘干温度控制在60℃以下
⑧必要时可添加2~3%的硅溶胶增加抗裂性
⑨不要乱选用不明不白的添加剂、粘结剂之类的物料
四、涂料不挂膜怎么办?
不挂模就是涂挂性差,涂挂性差要从多方面去查原因:
①涂料的添加剂本身涂挂性不良,这点易被人接受;
②同样的添加剂如骨料的目数粗必然涂挂性差;
③同样的添加剂和同样的骨料,浓度过稀也必然涂挂性差;
④同样的骨料目数而不同的骨料比重,必然是骨料比重大的涂挂性差;
⑤涂料宜搅拌态或流动态使用,久置静态必然比流动或搅拌态涂挂性差;
⑥久存发酵变质或脱水分层的涂料必然涂挂性差。
因此,出现涂料涂挂性不理想时,先究其原因再作对策,不要糊里糊涂下结论,然后糊里糊涂的调整来调整去,也许会越调越糟。
以骨料比重而言,很多人忽视或片面认识,比如宝珠砂之类,其比重是4~4.2g/cm3,而石英粉之其比重只2.2~2.4 g/cm3,很显然如果骨料粉中宝珠砂粉占100%,其结果必然是相当差的涂挂性,所以在配制涂料时宝珠砂的比例一般不超过35%为宜。
有一个误区不要陷入,就是对波美度的认识。波美度=144.3-144.3/d,式中d是涂料浆液的密度,不同的骨料粉或同一骨料粉不同目数,其水份适应性完全不同,因而也就必然得出不同的波美度值,所以各厂有各自的波美度,无统一参数,不要照套,更不要误导。
五、涂料脱水(离浆)怎么办?
涂料脱水是指涂料浆“收缩脱水”,又称“离浆”,其表现形式是在涂料浆的表面,或涂料浆与料池壁面之间的界面上析出一层水。
主要是涂料的悬浮体系不稳定,放置一段时间后其自身的网状胶凝结构的体积发生收缩,尤其是配加有较大量钠基膨润土的涂料更易出现这种脱水离浆的现象。
①严格控制涂料组元的成分,少用或不用钠基膨润土之类的组元,不少论著推荐使用钠基膨润土作悬浮剂是片面的而且钠基土绝大多数是纯碱与普通膨润土复合而成,面非天然钠基。涂料中配加凹凸棒土防脱水效果较好。
②提高涂料的粉液比,适当增加浓度
③密度过大的比例适当减少
④骨料粉的粒度不宜过粗
⑤加入微量而恰当的活化剂,以提高骨料的分散度
⑥有脱水的涂料往往在涂挂时易发生“破水”(流沟)缺陷,当脱水严重时,应及时搅拌,并在搅拌态使用,或者添加适当组元调节合适后尽快使用,勿再久置。离浆脱水过于严重的涂料不宜使用,需配加一定量的添加剂调节合格后使用,如已变质则予报废不用。
六、涂料清理不脱壳怎么办?
按传统理论,涂料脱壳有两个条件:一是内层涂料不粘砂(化学粘砂、热化学粘砂、机械粘砂——渗透性粘砂),二是整个涂层能烧结成硬片。
刘玉满教授提出了新的涂料理论——涂层高温下瓷化,是对涂料烧结理论的创新与发展。
传统理论认为,钢水表面的FeO过量渗集于涂料层而降低和改善涂料层的烧结度,形成“锅巴层”。而对于还原型的骨料涂层,铁水表面不易产生过量的FeO,所以无法烧结成“锅巴层”,也就无法成片脱壳。刘教授的研究与发明则是添加剂的加入能使涂层在1000℃以上迅速陶瓷化,从而形成可脱壳的硬片,这种添加剂就是中南铸冶2013年8月份以来生产的桂林5号换代产品。
采用新一代桂林5号生产铸钢件,即使骨料粉100%是石英粉也能理想脱壳,采用“改性石英粉”显然就更漂亮了,不清自脱。
按传统理论,不论是石英粉还是抗粘砂能力最强的石墨粉作骨料时,都极难成片脱壳,原因是石墨粉高温下不烧结。当采用新一代桂林5号与石墨粉配制使用时,稍添加点石英粉就能实现高温陶瓷化自行脱壳,或者内层骨料用石墨粉,外层石英粉,则高温下里外形成复合瓷片,极易脱壳,这就是涂料层陶瓷化自动脱壳的奥妙。
不论是理想的烧结层还是高温陶瓷层,要想不表自脱都是要具同样的的先决条件——涂料内层不粘砂,那么内层的添加剂和骨料粉的科学选择是不可忽视的。
七、涂料敷补浇道接口严重冲刷粘砂怎么办?
首先要明确指出,装箱时用水涂料(或水泥巴)敷补接口是绝对错误的,是不允许的,否则此处在浇注高温钢铁水时必生产“水气”爆炸而使涂层开裂或松脱而冲刷,一旦冲开缺口,则钢铁水直接冲刷干砂层,真可谓所兵败如山倒,铸件内必有大量砂眼。
浇道如咽喉,是钢铁水进入型腔的唯一通道,而且此处温度最高,冲刷时间最长,冲力也最大,所以不管用什么东西去补浇道的粘接口,首先浇道应采用能经受长时间高温冲刷的涂料,比如桂林5号涂料虽薄薄1~2mm的涂层厚度,即使3~5吨重的铸件也根本不需陶瓷浇道。在整个浇道耐高温耐冲刷的前提下,装箱时的粘接口必须用同样耐高温的瓷化型醇基涂料膏(泥巴状)去敷补,而决不可图简单省事随便用水泥巴胡乱一抹了事。
很多人错误地认为“醇基快干涂料中的粘结剂比如树脂、松香等都不耐高温,补之必易冲刷掉”。市场上品种繁多的醇基涂料确实是以树脂和松香为粘结剂,高温钢铁水一冲很快就溶化掉了,这种醇基涂料是不能用于敷补浇口的。桂林5号瓷化型醇基涂料则相反,它在高温下能在几秒钟内快速硬化和瓷化。所谓瓷化就是陶瓷化转变,变得如陶瓷薄片那样耐高温耐冲刷。这种醇基涂料用法很简单:100g醇基5号粉+1000g骨料粉+300g左右浓度为90%的酒精,混合搅拌成烂泥巴状往接口上抹涂即可。
桂林5号醇基涂料与常见的醇基涂料根本差别就是粘结剂成分不同,并在多种组元之中含有能在高温下促进骨料粉陶瓷化的材料——高强度高温瓷化型醇基涂料。
八、涂层鼓起易脱落怎么办?
涂层鼓起往往象手指甲大小或更大面积,常出现在刷完最后一层涂料烘干之后,很易碰之即脱落。为什么会出现这种现象呢?如何解决?
出现这种现象多属操作问题。根本原因是涂第一层涂料时,浆液未能与白模表面发生充分的浸润,未能把白模表面微小沟凹中的气体充分赶走,在烘干过程中,微小沟凹中的气体受热并集结膨胀,由于第一层涂料很薄,能较好透气,所以往往没有明显的鼓起现象。但涂到第二或第三层情况就不同了,涂第二、三层时,水份渗至第一层,而第一层下面的沟凹中的气体依然存在,而涂完第三层之后,涂层厚度增大,且内外层干燥程度不同,外层的浆液在烘房内先结成膜,而内层尚处湿态,此时透气性处最差时段,内层被外层渗入的水湿润之后,与白模间的粘附力亦处最弱状况,此时内层之下的气体受热膨胀则必把局部(手指甲般大小)涂层鼓起(1~2mm左右),这就是“鼓泡”的形成之根本原因。
当然,“鼓气”的来源与残留于白模表面的脱模剂的量及种类也大有关系,它的存在本身就消弱了涂料浆液的渗透性和粘附性,而且受热易挥发产生气体,这点往往被人忽视。
解决办法:
①第一层涂料一定要尽量与白模表面多摩擦——手摩擦、反复淋涂、刷涂、流动状态浸涂等均行之有效。
②对白模表面受脱模剂污染的现象,宜用洗涤剂或酒精把白模表面擦一遍。
③适当提高涂料的粘附性和渗透性,加入2~3%硅溶胶有效。弄清其形成原因和气的来源,消除之则轻而易举,此现象全国很普遍,但不难解决。
九、涂料层出现针孔怎么办?
针孔与气泡有别,气泡往往指&1mm的“泡”,针孔(针眼)指&1mm的微孔,涂料层出现的针孔通常0.5~1mm,影响涂层的致密性和铸件的表面粗糙度。
产生针孔的原因:
①涂料中有关组元之间发生化学反应产生微气体
②粉料未充分被水浸润,表面的凹沟或内部微孔吸附有气体被涂料浆液胶体所封闭,而当浆液静置若干时间后,即聚集成微“气泡”,烘干时即留下微孔。
③白模在浸涂时速度过快,粗糙的白模表面上所吸附的气体未能及时排出而分散于浆液涂层之下,干燥过程形成微孔
④涂料搅拌过程操作不当而使空气卷入浆液内
针孔消除办法:
①浸涂贪快,涂料浆液与白模表面摩擦欠缺不到位是普通被忽视的操作误区,可称“偷工减料”
②高速搅拌——贪快,烘温过高——贪快,欲速则不达,效果反之
③三种易产生微气孔的骨料要慎用:铝矾土(内部有微孔)、镁橄榄石粉(不仅有微孔且含少量CaO)、高岭圭煅烧后亦与铝矾土类同。如选用这些骨料,一是使用比例要合适,二是搅拌前最好先用水浸润一段时间,要在浆液胶体形成之前让微孔中的气体排出,让CaO先与水反应充分。
十、涂料层在烘干过程湿态脱落怎么办?
涂料层在烘干过程湿态成片脱落的现象在一些单位时有发生,尤其是涂得越厚时越易湿态脱落,第一层脱落往往少见,2或3层脱落为多见。很明显,是涂层自身重力作用超过其与白模表面粘附力时而引起成片脱落,而且完全可以肯定白模是平面朝下的部位脱落,不可能是上表面的涂层脱落。
既然如此,就应纠正一下操作了:
①涂层烘干增厚之后,再次浸涂时千万不要把模样在浆池中浸泡太久,避免本已烘干的第一层也浸润成“浆”。第一层应充分浸润,充分摩擦,久浸比快浸好,而第二、三层则不然,浆液能均匀浸挂上即应尽快提出浆池。
②第二、三层浸涂后只要不再流滴就应尽快进烘房烘干,久置不烘则外层水份很快向内层浸润,消弱内层与白模的粘附力。
③厚层浸涂后的模样不要千篇一律地一面朝天、一面朝地摆放,对于易浸润脱落的部位尽可能不朝地面,斜放、竖放或反放均可避免重力脱落。
④适当在工艺允许范围内提高烘干温度,降低烘房湿度,增加房内热量流动,以加快烘干速度。
⑤增加粘结剂的使用量,提高涂层粘附力
⑥尽量不用或少用吸水量大、密度大或过粗的骨料。
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熔模精密铸造
《熔模精密铸造》是2004年4月出版的图书,作者是。主要内容包括熔模精密铸造全部工艺过程,反映国内外精铸高新技术发展水平和趋势。
熔模精密铸造内容
本书系《先进铸造技术丛书》之一,取材新颖丰富。内容包括熔模精密铸造全部工艺过程,反映国内外精铸高新技术发展水平和趋势。重点介绍生产大型、薄壁、高精密和高强度熔模铸件的制模、制壳、型芯、熔炼、过滤净化,晶粒组织控制和金属凝固模拟等最新铸造技术的研究成果及其应用。本书可供熔模铸造工作者以及相关领域技术人员参考,亦可作为铸造专业学生的教材。
熔模精密铸造作者
姜不居,清华大学机械工程学院教授,长期从事熔模铸造科研和教学工作。曾成功主持并完成“快干硅溶胶研究”熔模铸造用砂粉粒度级配和“熔模铸造企业管理信息系统”等50余项科研工作,获省部级科技奖13项,在国办外发表论文170余篇,曾主持和参与编写《熔模铸造手册》《熔模铸造工艺》《铸件缺陷及其对策》等6本专著享受国务院“政府特殊津贴”。
熔模精密铸造目录
第1章 绪论
1.1 熔模铸造的发展概况
1.2 熔模铸件的尺寸公差及表面粗糙度
1.3 熔模铸件在典型产品中的应用
第2章 新模料和先进制模技术
2.1 新模科和模料性能试验新方法
2.2 先进制模技术
2.3 蜡模充型过程计算机数值模拟
第3章 制壳原材料
3.1 耐火材料
3.2 制壳粘结剂
熔模精密铸造应用
计算机技术在熔模精密铸造中的应用,包括铸件结构设计、工艺制定、压型、熔模、型壳及型芯制造等的最新成果,展望了计算机技术对未来精铸业带来的巨大变革。
关键词:计算机 精密铸造 压型
熔模精密铸造生产具有许多优点,但其同时具有工序多,工艺过程复杂,生产周期长,影响铸件质量的因素较多的缺点,在一定程度上制约了精密铸造的应用和发展。随着计算机技术的快速发展,计算机技术在精铸中的应用,从精铸件的结构设计、工艺制定到压型设计与制造、蜡模成型、型壳制造、型芯的制造等,给精铸件的生产带来了巨大变革。
1.计算机技术数值模拟技术在熔模精铸件结构设计及工艺制定中的应用
熔模铸件向更轻、薄及精整化方向发展,近年来提出了净形或近净形化铸造,以发挥熔模铸造的优势,满足现代工业对高质量零件的需求。这就要求熔模精铸件的结构更加合理,制定的工艺方案更加优化,对精铸技术提出了越来越高的要求。
传统的精铸件生产工艺,包括以下5个步骤:
1)铸件用户给铸造厂下达设计蓝图;
2)铸造厂作预算并从利于生产和降低成本的角度对设计提出改进意见;
3)铸造厂设计铸造工艺装备;
4)铸造厂向模具车间或造型车间下达工装图纸;
5)浇注铸件,铸件检验。
在铸件结构设计、压型设计、注蜡工艺参数制定、浇注系统等过程,传统的生产主要依靠工程技术人员的实际工作经验,缺乏科学的理论依据。特别对于复杂件和重要件,生产中往往要反复地修改铸件结构、压型或铸造工艺方案来达到最终的技术要求,计算机具有强大的计算能力和图形处理能力,能将数值分析技术、数据库技术、可视化技术结合经典传热、流动和凝固理论,通过模拟铸件充型、凝固及冷却,分析精密铸造过程的流场、温度场和应力场,预测铸件组织和许多铸造缺陷如冷隔、缩孔、热裂和变形等。因此可以通过并行工程,利用计算机技术对铸件的结构工艺性、铸造工艺进行模拟,为技术人员设计较合理的铸件结构和确定合理的工艺方案提供了有效的依据,从而避免传统的依靠经验进行结构设计和工艺制定的盲目性,可以缩短生产准备周期,节约试制成本。数值模拟过程见示意图1。
2。快速样件制造技术在压型及熔模制造中的应用
快速样件制造技术的出现,使压型和熔模的制造周期大大缩短。所谓快速样件制造就是首先在计算机上,形成熔模铸件的三维CAD数据文件,将之沿高度方向切割成许多薄片,然后按次序制造和组合,最终形成一个立体形状的制品。
1)用快速样件成型方法制造压型
根据成型方法,将快速样件成型方法制造压型可分为两种:一种是先用快速样件制作方法制成树脂或蜡质母模(原型),再用它来翻制环氧树脂或硅橡胶压型。此法生产压型可以满足小批量精铸件生产。如在SLA法制作的塑料母模表面喷涂约2mm厚的金属层,并在其后部充填环氧树脂制成金属-环氧树脂复合压型,可以满足数百件批量的精铸件生产。
另一种方法是根据CAD系统生产的压型型块几何模型,直接由SLA、SLS等法制成树脂压型。SLS法制造压型是将加工对象由树脂粉末换成表面带一薄层热固性树脂的钢粉,经激光烧结后,粘结成压型,然后再焙烧制品,将树脂烧掉,最后以铜液渗入,就可获得与金属性能相似的压型。
2)快速样件成型方法制造熔模
快速样件成型方法-SLA法、SLS法、FDM法和LOM法,均可用于快速制造熔模。使用SLS法和FDM法制作的蜡模,可以直接用于精铸件生产用的熔模;LOM法生产的纸制品,需对其外表面喷涂聚氨酯后,方可作为&熔模&进行制壳,或直接将纸制品外涂挂陶瓷型壳,而后将纸模烧掉。SLA法是用新型树脂生产树脂模样,将未固化的树脂倒出,而形成中空模样,硬化后,用蜡将树脂排出口密封,然后装上蜡质浇注系统,就可制壳了。表1 快速样件制造方法的比较
特点熔融堆积法(FDM)立体平板印刷法(SLA)选择激光烧结法(SLS)层合物制造法(LOM)工艺原理热塑性材料熔融,从活动口挤出,冷却固化成层堆积UV光固化液态光敏树脂激光加热烧结铺展的热塑性材料粉末激光切割片材层,粘合.能源挤出头加热器激光器或UV灯或光纤CO2激光器CO2激光器原材料热塑性材料液态光敏树脂热塑性材料粉末胶粘衬底片材目前常用材料ABS树脂、尼龙、蜡专用光聚合树脂树脂粉、蜡粉纸层 厚(um)最小:50 一般:127-254最小:50 一般:127-254最小:60 一般:127最小:94
一般:188制品尺寸精度(mm)±0.127±0.1-0.2±0.2±0.1 3.DSPC法直接制造型壳
直接型壳制造又称DSPC法,与迄今所有的制壳工艺都有本质的不同,主要由型壳设计(SDV)和型壳制造(SPU)两大部分组成。
SDV法是将所制零件的CAD模型转换为型壳的数字化零件,并显示在屏幕上,当确定好每个型壳上零件的数量、型壳壁厚以及收缩率、浇注系统等铸造参数后,计算机就很快显示所制铸件型壳的几何形状,并进行铸造工艺的模拟,然后将有关数据传输给SPU。
SPU控制着一个可以精确上下移动的活塞,活塞上连接着一个料箱;与装有细陶瓷粉料斗相连的喷头,首先在料箱中均匀&喷铺&一薄层细陶瓷粉末;另外,计算机根据SPU数据控制着一个喷射印刷头,从中可以喷射出硅溶胶粘结剂,当印刷头在料箱中掠过细陶瓷粉时,根据指令&喷&出粘结剂。这样在有粘结剂的区域,将耐火材料粘在一起,形成型壳的一个截面,然后活塞向下移动,喷头再喷出一层粉料……。这样一层一层进行,最后制成整体型壳。未被粘结的耐火材料粉料可对粘结层起支撑作用,焙烧后,回收未粘结的粉末,就可以浇注金属液了。其工作原理见图2。DSPC法使熔模铸造省去了制造压型、制造蜡模及涂挂工序,工艺过程大大简化,而且由于不用考虑蜡模变形等因素,可制得近净形零件。利用此工艺的工厂,可在收到定单后的一周内交付熔模铸件。
3. 利用计算机控制激光制作陶瓷型芯
许多精铸件需要制作陶瓷型芯特别是复杂、精细的陶瓷型芯,如涡轮发动机空心叶片等,计算机可以根据CAD数据,控制激光束在陶瓷型芯上精确地加工出各种不同结构的型芯,特别是对于用传统制芯工艺很难制出的型芯,更显出其优点。
4.并行工程和集成技术在精铸业中的应用展望
计算机技术的不断发展和普及,并行工程和集成技术在精铸业中的应用将会逐渐广泛,将成为精铸业未来的发展趋势。
1)并行工程
并行工程就是将精铸件用户与精铸厂之间建立起紧密联系的电子数据通讯网,使用户和铸造厂之间进行并行的产品和工艺设计。用户通过此网向铸造厂下达精铸件的电子化模型图,铸造工程师可从计算机工作站中看到所生产零件的三维图象,确定几组工艺方案后在计算机上进行工艺方案的数值模拟,可以显示出不同工艺条件下可能存在的问题,如热裂、缩孔等,铸造工程师再迅速将有缺陷的电子化模型数据文件传递给用户和设计师,以便作出改进而获得高质量铸件。同样,压型、熔模、型壳制造的过程也可以实现并行,这样可以极大缩短研制、开发生产周期,降低成本,提高产品的市场竞争力。
2)集成技术
对于一个未采用CAD系统设计的零件或要复制某一样件,可以采用CT检测技术、数值模拟和快速样件制造集成技术。
CT技术即计算机层析射线摄影法,是一种X射线检测技术,能用来获得零件断面的二维图象,将各断面二维图象组合,就可以获得被测对象的三维立体形态。利用此技术,可以精确获得铸件的CAD模型数据,结合快速样件制造和数值模拟,可以缩短生产准备时间,降低制造型壳的成本。同时,CT技术测得的零件形状,可以用来对比设计铸件和生产铸件的尺寸;检测实际铸件和设计铸件的缺陷位置和数值模拟预测结果的符合程度。
计算机在精铸业中的应用,克服了精铸生产过程的缺点,使得精铸生产技术更加灵活,适应性更强,更适应现代工业对铸件快速、优质、复杂的要求。
1.计算机技术数值模拟技术在熔模精铸件结构设计及工艺制定中的应用,为技术人员设计较合理的铸件结构和确定合理的工艺方案提供了有效的依据。
2.快速样件制造技术在压型及熔模制造中的应用,使压型和熔模制造周期大大缩短。
3.DSPC法直接制造型壳,省去了传统制壳一层一层涂挂型壳的漫长周期。
4.利用计算机控制激光制作陶瓷型芯,可以生产出复杂的陶瓷型芯。
5.计算机技术的不断发展和普及,并行工程和集成技术在精铸业中的应用将会逐渐广泛,将成为精铸业未来的发展趋势。
熔模精密铸造熔模铸造优点
熔模铸件尺寸精度较高,一般可达CT4-6(砂型铸造为CT10~13,压铸为CT5~7),当然由于熔模铸造的工艺过程复杂,影响铸件尺寸精度的因素较多,例如模料的收缩、熔模的变形、型壳在加热和冷却过程中的线量变化、合金的收缩率以及在凝固过程中铸件的变形等,所以普通熔模铸件的尺寸精度虽然较高,但其一致性仍需提高(采用中、高温蜡料的铸件尺寸一致性要提高很多)[1]
压制熔模时,采用型腔表面光洁度高的压型,因此,熔模的表面光洁度也比较高。此外,型壳由耐高温的特殊粘结剂和耐火材料配制成的耐火涂料涂挂在熔模上而制成,与熔融金属直接接触的型腔内表面光洁度高。所以,熔模铸件的表面光洁度比一般铸造件的高,一般可达Ra.1.6~3.2μm。
熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。由此可见,采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。
熔模铸造方法的另一优点是,它可以铸造各种合金的复杂的铸件,特别可以铸造高温合金铸件。如喷气式发动机的叶片,其流线型外廓与冷却用内腔,用机械加工工艺几乎无法形成。用熔模铸造工艺生产不仅可以做到批量生产,保证了铸件的一致性,而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。
熔模精密铸造工艺原理
熔模精密铸造是指用易熔材料制成可熔性模型,在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧,铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。
熔模精密铸造工艺的应用
熔模精密铸造获得的产品精密、复杂,接近于零件最后形状,可不加工或很少加工就直接使用,是一种近净形成形的先进工艺,是铸造行业中一项优异的工艺技术,其应用非常广泛。它不仅适用于各种类型、各种合金的铸造,而且生产出的铸件尺寸精度、表面质量比其他铸造方法要高,甚至其他铸造方法难于铸得的复杂、耐高温、不易于加工的铸件,均可采用熔模精密铸造铸得。
熔模精密铸造工艺发展前景
目前世界的熔模精密铸造成形工艺发展迅速、应用广泛,从目前的态势看,未来该工艺将来的发展趋势是铸件产品越来越接近零部件产品,传统的精铸件只作为毛坯,已经不适应市场的快速应变。零部件产品的复杂程度和质量档次越来越高,研发手段越来越强,专业化协作开始显现,CAD、CAM、CAE的应用成为零部件产品开发的主要技术。
从目前的发展情况分析,熔模精密铸造技术的应用面非常广泛,未来其发展前景想当广阔。
.熔模铸造的优点.[引用日期]
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