1.
消失模涂料工藝發(fā)展
目前,廣泛應(yīng)用的負(fù)壓消失模涂料是把涂有耐火材料涂層的泡沫塑料模樣放入砂箱,模樣四周用干砂充填緊實(shí),然后在砂箱上鋪上塑料薄膜密封,通過真空泵抽氣使鑄型內(nèi)外因壓力差而使型砂緊實(shí),澆注時高溫金屬液使其熱解“消失”,并占據(jù)泡沫塑料模所推出的空間而最終獲得鑄件,如圖1所示。
在發(fā)展過程中,逐漸出現(xiàn)了消失模涂料壓力凝固技術(shù)、空殼消失模涂料技術(shù)、反重力消失模涂料技術(shù)、振動消失模技術(shù)、真空負(fù)壓吸注消失模涂料技術(shù)等不同的消失模涂料形式。
1.1
消失模涂料壓力凝固技術(shù)
1990年法國皮奇尼鋁公司、皮奇尼鉛公司(申請?zhí)枺篊N90108175、CN90108176、CN90108707)就加壓凝固
消失模涂料技術(shù)申請了發(fā)明專利。其技術(shù)方案為,當(dāng)金屬全部充滿型腔,且大部分氣化物已經(jīng)排出時,給鑄型施加一個增加速率的壓力,由于穿過型砂時載荷的損失,在熔融金屬和型砂交界面上會迅速暫時形成過壓,然后進(jìn)行減壓,再保持壓力恒定不變,直至完全凝固,可以用于鋁合金
消失模涂料。
2008年華中科技大學(xué)的樊自田等對鋁合金或鎂合金
消失模涂料加壓凝固方法及裝置進(jìn)行了專利申請(申請?zhí)枺篊N200810197390),其是在澆入合金溶液后,對砂箱進(jìn)行密封,向砂箱通入壓力為0.1MPa-1.2MPa的壓縮氣體,充氣速率0.002MPa/s-0.1MPa/s、壓力保持時間為0.3min-30min,金屬液在氣壓下凝固,加壓凝固的裝置如下圖2所示。
在凝固的熔融鋁合金金屬液上施加一定的壓力,能夠減少針孔,提高鑄件密度,改善鑄件力學(xué)性能,
消失模涂料中鋁鎂合金金屬液凝固散熱慢,熱梯度小,凝固時間長,容易析出形成針孔,產(chǎn)生縮孔、縮松,壓力凝固技術(shù)能消除鋁合金或鎂合金消失模鑄件的這些缺陷,能夠提高鑄件質(zhì)量,改善機(jī)械性能,擴(kuò)大鋁合金或鎂合金
消失模涂料的應(yīng)用。
1.2空殼消失模涂料技術(shù)
空殼
消失模涂料技術(shù)是在澆注金屬前先將泡塑模型進(jìn)行去除。1994年秦升益(申請?zhí)枺篊N94108041)采用濕態(tài)覆膜砂填箱充實(shí),隨后將其放入烘箱內(nèi)加熱烘烤,泡沫塑料受熱氣化,濕態(tài)覆膜砂受熱固化形成堅(jiān)硬的熱固性殼體,即殼狀鑄型,再將金屬液澆入其內(nèi),形成所需鑄件。該方法鑄件尺寸精度高,表面光潔,環(huán)境污染小,殼型可以長期存放。