V法鑄造工藝設備和質(zhì)量

1、V法鑄造工藝、設備和質(zhì)量摘要：介紹了利用真空V法工藝生產(chǎn)鑄鐵件、鑄鋼件的實際應用過程，總結(jié)了V法造型工藝的優(yōu)缺點和操作技巧。關(guān)鍵詞：真空密封造型，負壓造型，V法造型，工藝特點1 概述真空密封造型是一種物理造型工藝方法，型砂中不加入粘結(jié)劑、水和其它附加物，因而減輕了砂處理的工作量，而且使造型和鑄件落砂清理勞動量也大大減輕，舊砂回用率可達95%。這種鑄造工藝是利用塑料薄膜密封砂箱，依靠真空泵抽出型內(nèi)空氣，造成鑄型內(nèi)外有壓力差，使干砂緊實，以形成所需型腔的一種物理造型方法。因此，真空密封造型又名“負壓造型法”，或真空密封造型，統(tǒng)稱V法造型鑄造工藝。采用V法造型，與傳統(tǒng)砂型鑄造工藝相比，其設備投資可減

2、少30%左右，造型用木制作模板，用鋼板焊接制造砂箱。所以模型和砂箱使用壽命長，生產(chǎn)周期短，材料利用率較高，鑄件廢品率降低，內(nèi)外質(zhì)量提高，從而鑄件成本降低。利用真空V法造型，可生產(chǎn)鑄鐵件、鑄鋼件和有色合鑄件，甚至可以薄壁大型鑄件，但要根據(jù)鑄件的形狀來決定。2 V法造型工藝過程（1）模型和模板制造帶有抽氣室和抽氣孔的模型和承接板。將模型固定承接板上，模型的邊緣以及關(guān)鍵部位開設透氣孔，透氣孔與承模板腔直接連通。當空腔內(nèi)處于負壓時，空氣通過透氣孔被抽出去。如圖1所示            （2）覆膜加熱

3、將一塊尺寸與承接板大小差不多的塑料薄膜加熱到軟化狀態(tài)，薄膜厚度一般為0.08mm0.2mm，并具有良好的伸縮性和較高的塑料形變率。如圖2所示            圖2 薄膜加熱裝置（3）抽真空薄膜軟化后，立即使真空裝置開始工作，使軟化的薄膜被吸覆在模型上，真空吸力通過透氣孔作用于薄膜上，使薄膜與模型緊貼在一起，用真空系統(tǒng)抽出覆膜后承接板及模型中的空氣，使薄膜緊貼在承接板和模型上，形成填砂用的承接板（稱為覆膜成型），再向模型上噴上快干涂料。如圖3所示   

4、         圖3 模型抽真空4）放置砂箱真空吸力繼續(xù)作用于模型承載板上，把帶有過濾抽氣系統(tǒng)的砂箱放在模型四周，并位于薄膜的上面。砂箱為雙層箱壁結(jié)構(gòu)，兩層箱壁之間形成真空室，砂箱內(nèi)壁上鉆有透氣孔，兩層之間設有金屬絲網(wǎng)，防止細砂粒和粉塵進入真空室。更大的砂箱可在內(nèi)部設置真空軟管，并將軟管連接到真空罐與真空泵相連。如圖4所示             圖4  將砂箱放在模型上（5）向砂箱中加砂向砂箱內(nèi)充填無粘

5、結(jié)劑和附加物的干石英砂，啟動振動臺，將砂箱內(nèi)的型砂振實并刮平砂面，放置澆冒口模樣，在砂面上鋪上塑料薄膜密封，打開抽氣閥門，抽取型砂中的空氣，使鑄型內(nèi)外形成壓力差。由于壓力差的作用，使鑄型成型后有較高的硬度，硬度計讀數(shù)達到8090，最高可達到9095。如圖5所示               圖5 向砂箱內(nèi)填砂（5）砂型頂面覆膜在砂型的頂部再覆上一層塑料薄膜，該薄膜不需要加熱軟化，只起密封作用，與消失模鑄造用的密封塑料薄膜作用一樣。圖6為上型通過手工將澆口杯與直澆道相連

6、，下型只需在覆膜前將砂子刮平即可。              圖6  砂型覆膜（6）砂箱抽真空對砂箱抽真空，模型承載板的真空度得到釋放。在大氣壓力作用下，砂型中的砂子得到緊實，并保持其原來的形狀，然后將砂型與模型分開，即起模。如圖7所示                  

7、0;  （7）合箱澆注在同樣的方法生產(chǎn)上型和下型，將上型放到下型的上面合箱，形成的整個型腔都是被塑料薄膜襯里，如圖8所示。解除模板內(nèi)的真空，給型板內(nèi)注入正壓，然后進行起模，此后鑄型要繼續(xù)抽真空，然后下芯、合箱和澆注。                      圖8  合箱圖7  起模（7）落砂澆鑄后待金屬液逐漸冷卻凝固后，逐步減小負壓度，當型內(nèi)壓力接近或等于大氣壓時，

8、型內(nèi)壓差消失，砂型自行潰散，如圖9所示。（注：保壓時間要根據(jù)鑄件厚度、大小來決定。）冷卻后，去除真空管，無需震動直接將砂子同鑄件一起落下。砂冷卻后返回系統(tǒng)循環(huán)使用，將鑄件取走進入清理工部。3  V法造型的特點                                  圖9

9、  鑄件落砂與傳統(tǒng)砂型鑄造工藝相比，V法造型的優(yōu)點如下。（1）提高鑄件內(nèi)在質(zhì)量，鑄件表面光潔，輪廓清晰，尺寸準確；（2）簡化設備，節(jié)約投資，減少維修費用，省去黏結(jié)劑、附加物及混砂設備；（3）模具及砂箱使用壽命長，起模容易；（4）金屬利用率高，澆注時金屬液流動性好，充填能力強，砂型硬度高，冷卻較慢有利于補縮，減小冒口尺寸、減小加工余量；（5）有利于環(huán)保，型砂可反復使用，利用率高，不存在廢砂對環(huán)境造成的污染。由于采用無粘結(jié)劑的干砂，省去了其他鑄造工藝中型砂的粘結(jié)劑、附加物或烘干工序，減小了環(huán)境污染，和消失模鑄造工藝一樣都是在負壓下澆注。V法造型具有一定的適用范圍，與其它鑄造工藝相比，存在

10、如下不足。（1）造型操作較復雜，小型鑄件生產(chǎn)成本高，產(chǎn)量上不去；（2）從造型開始到澆注、冷卻，始終需要保持負壓狀態(tài)，對機械化生產(chǎn)具有一定難度；（3）因受塑料薄膜的延伸率和成形性的限制，鑄型成型采用V法造型，但內(nèi)腔需用其它型砂型芯，才能作出復雜的鑄件，影響該工藝發(fā)展和擴大應用范圍；（4）需要考慮砂子的粉塵去除及冷卻問題；（5）鑄件有時上表面容易造成缺陷。4 生產(chǎn)線布置及設備選型4.1 真空泵選用2BE2BEA及機械泵等比SK泵更省電。干式真空泵與濕式真空泵相比，干式真空泵可獲得更高的真空度。4.2 穩(wěn)壓、除塵罐真空穩(wěn)壓罐是一種密封容器，其主要作用是穩(wěn)定真空系統(tǒng)的壓力，緩沖系統(tǒng)壓力波動對造型澆注的

11、影響。真空罐的容積過小，穩(wěn)壓效果差，反之系統(tǒng)從啟動到可造型的時間長，動力和材料消耗大。生產(chǎn)占地面積較大。在澆注時應避免砂型塌砂，考慮加大真空罐容積。除塵濾氣罐的主要作用是： 防止從砂箱內(nèi)抽吸出的細砂或粉塵進入泵內(nèi)，以免影響真空泵的正常工作，并防止細砂或粉塵進入泵內(nèi)磨損零件。濾氣罐的過濾原理與水煙袋過濾原理相似，經(jīng)過水浴的氣體經(jīng)過和水混合，使其中的細砂和粉塵向下沉淀到底部，可以定期清除。同時慮氣罐上半部具有一定的容積，能起到輔助穩(wěn)壓的作用，所以盡量增大濾氣罐的容積。5 造型系統(tǒng)造型系統(tǒng)包括振實臺、塑料薄膜烤膜器、砂處理系統(tǒng)、模板和砂箱。5.1 造型系統(tǒng)型砂的充填密度對鑄件成型有很大的影響，為提高

12、型砂的抗壓強度和硬度，必須提高砂子的充填密度，為此需要在填砂時予以振動。此外，振動可以減小干砂的堆積角，有利于干砂的流動充填。當薄膜局部搭橋或皺摺垂直于填砂方向時，會影響砂子向下方的充填，摺合的雙層薄膜便會向其未充滿的方向展開，使鑄型表面成開口狀態(tài)。干砂緊實度不夠時會造成因膨脹使鑄件壁厚增大，甚至會增大分型面的披縫。所以填砂時應進行必要的振動，使流動性較大的干砂獲得足夠的緊實度非常重要。對于形狀簡單的無橫向凸凹部位的鑄件，可采用普通振實臺。但對鑄件比較復雜，有水平孔或橫向凹凸變化的鑄件，最好采用三維振實臺，以滿足各種鑄件不同振動形式和激振力造型的要求，有效地避免砂子填充不良，提高充填緊實效果。

13、本單位采用了2臺振實臺，分別造上箱和下箱。5.2 加熱器在模型上覆膜時，須將EVA薄膜決速加熱，加熱溫度120160，使EVA膜出現(xiàn)鏡面下垂即可。目前普遍使用石英管加熱器，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，在國內(nèi)得到廣泛應用。一般把加熱器固定在立柱上，形成自動回轉(zhuǎn)或手動回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，位于振實臺模型的上方，這樣加熱操作非常方便。另外，加熱其還能用于涂料烘干，具有一機兩用功效。5.3 加砂系統(tǒng)一般采用雨淋式加砂裝置，配有砂庫和砂斗等。5.4 模板V法造型用的模板，其兩側(cè)端部設有與砂箱配合、定位的銷套，在模板下面設有抽氣室。模板的結(jié)構(gòu)采用木制裝配。在V法造型中模型不與砂型接觸，之間隔著一層薄膜和涂料，所以模型的磨損和

14、變形都很小，使用壽命長。但在模型結(jié)構(gòu)上要考慮V法的特殊要求。（1）將模型作成空心結(jié)構(gòu)，使之形成抽氣室。較大的模型內(nèi)部設置加強筋，以保證在抽氣負壓作用下，模型不致開裂或變形；（2）模型上盡量避免有尖銳棱角，以免腹膜吸不到位或吸破薄膜；（3）模型拔膜斜度可適當小一點，因為V法造型時薄膜和模型之間較光滑，摩擦力小，所需的拔模斜度較小；（4）模型表面需要開設抽氣孔，抽氣孔一般為直徑1.5mm2.5mm，最好用抽氣塞，直徑8mm20mm；（5）木型表面不宜涂刷漆類溶液，也不宜涂刷耐溫低于6070的其它油漆，否則將烘熱的塑料薄膜覆上后，會出現(xiàn)黏膜現(xiàn)象，影響起模。6 砂箱V法造型的砂箱除四壁要密封外，砂箱內(nèi)

15、部必須設置抽氣過濾裝置。V法砂箱按抽氣方式可分為側(cè)面抽氣、管式抽氣、金屬軟管抽氣和復合抽氣等形式。5.1 側(cè)面抽氣砂箱這種形式的砂箱其四壁和消失模砂箱相同，都是用鋼板焊的密封夾層，夾層之間形成連通的抽氣室。側(cè)壁鉆有排氣孔，采用厚度為10mm的鋼板，在中間加兩層150200目的金屬絲網(wǎng)。5.2 管式抽氣砂箱這種砂箱的端壁是用鋼板焊接成的密封夾層，夾層的中空部分形成抽氣室，而側(cè)壁可為實體也可作成空腔，盡量利用抽真空的側(cè)板。抽氣孔焊在兩端的側(cè)壁上，由數(shù)根抽氣管與抽氣室連通，孔的間距為25mm左右，孔徑為8mm10mm。在鋼管外面包兩層150200目的金屬網(wǎng)，以防細砂及粉塵被吸入抽氣室。這種砂箱利用每

16、根鋼管上的抽氣孔排氣，可使砂型各處得到較為均勻的真空度。由于焊有數(shù)根鋼管，砂箱的剛度和強度都較好，適用于面積大于1m2的中大型砂箱。5.3 金屬軟管抽氣砂箱國內(nèi)很多廠家采用這種砂箱，砂箱壁采用10mm的鋼板焊接而成，用槽鋼進行加固，并焊有箱帶，內(nèi)部用金屬軟管形成抽氣通道。這種砂箱結(jié)構(gòu)簡單，采用單層箱壁，可制作尺寸較大的砂箱。為避免塌砂、鑄型沉降和變形，設置了較密的鋼板和箱帶，在與木型側(cè)面與表面之間留有一定間隙。為便于金屬軟管的安裝固定，在相應位置切割出通過式安裝固定孔。金屬管兩端與固定在砂箱上壁的真空接頭相連，抽氣時通過軟管的各活動節(jié)之間的縫隙，抽吸細砂粒之間的空氣，同時又能阻止細砂及粉塵被吸

17、走。這種軟管因間隙較大，易吸收入細砂粒和粉塵，因此真空管路系統(tǒng)必須配植濾砂和水浴裝置，以防止粉塵進入真空泵，磨損真空泵機件。6 用V法工藝生產(chǎn)鑄鋼件現(xiàn)在，天瑞集團采用V法工藝生產(chǎn)鑄鋼件，其產(chǎn)量和設備技術(shù)是我國規(guī)模最大、最先進的單位之一。鑄件年產(chǎn)量達10萬t，部分V法造型生產(chǎn)線設備采用德國HWS公司產(chǎn)品。砂處理線設備由青島雙星設計安裝，處理能力達到160t/h。公司主要產(chǎn)品是車輛搖枕、側(cè)架、鐵路機車用的鑄鋼件，汽車后橋等。典型的V法造型生產(chǎn)線如圖10所示            

18、                  圖10 我國典型V法造型生產(chǎn)線還有一些小廠用V法生產(chǎn)高錳鋼、中高碳多元合金鋼、低碳鋼鑄件。鑄件壁厚有厚有薄，鑄造生產(chǎn)都比較很成功。例如：用V法生產(chǎn)鑄鋼后橋等鑄件，冒口設置較多，直徑大，科充分發(fā)揮通氣和鑄件補縮作用，較好地維持型腔與大氣之間的壓差。對鑄件形成有利，也可通過冷鐵解決內(nèi)部縮孔和縮松現(xiàn)象。利用V法造型工藝生產(chǎn)鑄鋼件的優(yōu)點如下。（1）如用V法生產(chǎn)高錳鋼和高鉻合金鋼可不加冒口和少加冒口（或只加出氣

19、冒口），即可生產(chǎn)合格鑄件；（2）生產(chǎn)成本比水玻璃和樹脂砂低，鑄件質(zhì)量高于水玻璃和樹脂砂；（3）因造型后是空型腔，又有負壓抽吸，便于澆注成型；（4）澆注溫度低，可有效避免因消失模需要高溫鋼液澆注才能較好解決EPS模氣化不好所產(chǎn)生的各種殘留物；（5）鑄鋼件表面質(zhì)量好，精度高，加工量小，內(nèi)在質(zhì)量好，用V法生產(chǎn)鑄鋼件也可通過冷鐵解決內(nèi)部縮孔和縮松現(xiàn)象。用V法生產(chǎn)鑄鋼件有很多優(yōu)點，相對也存在一些不足。例如：在生產(chǎn)低碳鋼鑄件時，因采用EVA膜腹膜封閉鑄型，澆注后鋼件局部出現(xiàn)微量增碳及不均勻現(xiàn)象。解決辦法：（1）鑄鋼件澆注落砂后進行熱處理，通過熱處理可解決鑄件表面含碳量不均勻的問題；（2）如果工藝設計不好鑄

20、鋼件容易出現(xiàn)內(nèi)部縮孔和縮松現(xiàn)象，尤其在薄厚不均勻的熱節(jié)位置。7  V法的發(fā)展和遠景V法鑄造可用于生產(chǎn)鑄鐵，也可用于生產(chǎn)鑄鋼及有色合金鑄件。V法鑄造在我國發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國已有200多家工廠采用此項技術(shù)，既有進口設備，也自制設備，可根據(jù)本單位情況而定。因為用V法生產(chǎn)的鑄件比樹脂砂表面好，比粘土砂更好，鑄件毛坯精度高，縮短生產(chǎn)周期，總生產(chǎn)成本顯著低于粘土砂鑄造，深受用戶好評。采用V法造型工藝生產(chǎn)的鑄件供不應求，取得了良好的經(jīng)濟效益，在市場上具有相當強的競爭優(yōu)勢。V法鑄造工藝有許多獨特的優(yōu)點和優(yōu)勢，是值得推廣的綠色鑄造工藝。經(jīng)過多年實踐經(jīng)驗證明，V法造型工藝不僅可在大型簡單中小批

21、量鑄件生產(chǎn)中應用，而且可通過采取一定工藝措施和機械化設備用于中小型復雜大批量鑄件生產(chǎn)。與樹脂砂和消失模鑄造工藝相比，在鑄件形狀允許的條件下，應優(yōu)先考慮V法造型工藝。對于內(nèi)腔復雜的鑄件，可采用V法加樹脂砂聯(lián)合鑄造工藝、V法加消失膜復合鑄造工藝，使V法應用范圍進一步擴展。V法工藝不僅可生產(chǎn)大型、形狀相對簡單的鑄件，同時也能生產(chǎn)帶有樹脂砂芯，形狀比較復雜的鑄件。還可推廣應用于機床鑄件、汽車鑄件等。隨著對鑄件尺寸精度要求的不斷提高和環(huán)保意識的增長，“V”法造型工藝的應用范圍會繼續(xù)擴大和發(fā)展。為提高鑄件毛坯質(zhì)量，應優(yōu)先考慮 V法造型工藝，充分發(fā)揮V法造型工藝的獨特優(yōu)點和優(yōu)勢。作者根據(jù)多年實踐經(jīng)驗，總結(jié)出

22、一套真空V法生產(chǎn)口訣：真空V法老工藝，尺寸精確少加工；工藝簡便易掌握，明白道理是關(guān)鍵；只要認真去操作，內(nèi)外質(zhì)量有保證。消失模鑄造技術(shù)簡介消失模鑄造我國稱真空實型鑄造，美國人稱消失?；驓饣ｈT造，國際上稱EPC工藝。 什么是消失模鑄造?消失模鑄造是用泡沫模型代替金屬或木模，造型后模樣不取出，呈實體型腔，即一個與鑄件形狀完全相似的泡沫模型保留在鑄型內(nèi)，形成“實型”鑄型，而不是傳統(tǒng)砂型的“空腔”鑄型，在澆金屬液時，泡沫模型在高溫金屬液體作用下不斷分解氣化，產(chǎn)生金屬模型的置換過程，而不象傳統(tǒng)“空型”鑄造是一個金屬液體的充填過程；最終模樣氣化得到鑄件。與傳統(tǒng)的砂型鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技術(shù)具有較強的工

23、藝優(yōu)勢，因此被國內(nèi)外鑄造界譽為“二十一世紀的鑄造技術(shù)”和“綠色的鑄造工程”。我國曾在“七五”、“八五”、“九五”三個五年計劃中把此項技術(shù)列入機械行業(yè)推廣項目。我國有鑄造廠(車間)二萬余個，絕大部分采用傳統(tǒng)的砂型鑄造，勞動強度大，工人易得矽肺病(環(huán)境污染嚴重)，廢晶率高；其產(chǎn)品完全靠生產(chǎn)面積擴展：產(chǎn)品質(zhì)量好壞很大程度依賴操作工人的技術(shù)水平，培養(yǎng)一批三級以上造型工隊伍至少5-10年。過去消失模鑄造在我國一直發(fā)展緩慢，其主要原因是許多外部客觀條件不成熟，比如“一汽”早年引入一條生產(chǎn)線，生產(chǎn)10萬件年鋁合金轎車進氣管，從膠粘劑到制泡沫模EPS(鑄造用聚苯乙烯粒珠)原材料和生產(chǎn)線設備均要靠進口供應，成本

24、較高，再加上消失模鑄造對于大多數(shù)企業(yè)來講屬于新事物。目前，由于國家重視以及國內(nèi)化工業(yè)科技發(fā)展，發(fā)展消失模鑄造技術(shù)所需的各種設備、原材料全部國產(chǎn)化，基本能夠滿足消失模鑄造要求，因此，近幾年消失模鑄造技術(shù)在國內(nèi)鑄造業(yè)發(fā)展很快。消失模鑄造(EPC)工藝特點1、形狀尺寸與鑄件完全相似的泡沫塑料模樣保留在鑄型內(nèi)鑄型，而不是傳統(tǒng)砂型的“空腔”鑄型。2、使用無粘結(jié)劑的干砂，振動造型。3、澆注時，泡沫塑料模型在高溫液體金屬作用下不斷氣化分解，產(chǎn)生金屬模樣的置換過程，而不象傳統(tǒng)“空腔”鑄造是一個液體金屬的充填過程制作一個鑄件，就要“消失”掉一個泡沫塑料模型。4、泡沫塑料模樣可以分片成形，也可人工制模，再進行粘結(jié)

25、組合。模樣形狀(即鑄件形狀)與結(jié)構(gòu)基本不受工藝限制。5、鑄件落砂情理時，只需翻箱或倒出鑄件，鑄件就與砂自動分離，鑄件無 飛邊毛刺，基本不需打磨，只雷對澆冒口和鑄件其它部位作簡單清理。三、消失模鑄造(EPC)工藝優(yōu)點 消失模鑄造(又稱實型鑄造)是將與鑄件尺寸形狀相似的泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷滁耐火涂層井烘干后，埋在干石英砂中經(jīng)過振實，在負壓作用下澆注成形的新型鑄造工藝。l、鑄件精度高 鑄件尺寸形狀精確，重復性好，表面光潔度高，具有精密鑄造的特點。2、產(chǎn)品質(zhì)量高 消失在模鑄造工藝屬精密鑄造技術(shù)，鑄造尺寸精度和表面光潔度遠高于砂型鑄造，模型不需分型開邊，鑄件無飛邊毛刺；由于負壓作用補縮能力強，鑄

26、件內(nèi)部組織致密，澆冒系統(tǒng)處理好可使鑄件無縮孔、縮松。3、工藝過程簡化，容易操作 無論多么復雜鑄件，均不必制芯、下芯可鑄出35mm小孔；培養(yǎng)一個高等級造型工至少5-10年，而培訓一個EPC工藝成熟的操作人員只需三天；也即技術(shù)越發(fā)達，操作越簡化。4、工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品廢品率低 砂型鑄造從配砂到造型、下芯、合箱等工序，人為因素造成的質(zhì)量問題較多。EPC工藝不配砂、混砂、造型、修型，減少了許多人為因素，主要生產(chǎn)過程是按固定程序執(zhí)行。因此，廢品率低。加之負壓狀態(tài)下澆注有較強的補縮作用。消失模鑄造工藝可以使模型（EPC聚苯乙烯泡沫塑料模型）群體埋箱澆注，生產(chǎn)效率比砂型鑄造高4-5倍；落砂、清理工作量大大減少；

27、不要配砂、混砂，不僅減少丁生產(chǎn)占地面積(面積可減少30%-50)，而且還大大減輕了工人體力勞動，勞動用工比砂型鑄造減少50，制造成本比傳統(tǒng)精密鑄造降低40-60，同傳統(tǒng)砂型鑄造相當；采用消失模鑄造工藝，小至幾兩天大到幾十噸鑄件，從有色金屬鑄件到鑄鋼鋅鐵件均可生產(chǎn)。四，消失模鑄造技術(shù)也不是萬能的，它有一定適用范圃，對于每個企業(yè)自己的產(chǎn)品，是否適當采用EPC工藝，應認真考察。一、原料準備EPS模樣的光潔平整直接影響鑄件的精度,為了得到光潔平整的發(fā)泡模樣,EPS珠粒粒度小一些為好,尤其對于壁厚3-4mm的薄壁模樣,為使模樣斷面上有三顆以上的預發(fā)珠粒,必須采用0.3-0.4mm的小珠粒.下表是國內(nèi)EP

28、S珠粒規(guī)格:型號目數(shù)粒徑性能301A13-141.25-1.60密度1.03g/cm2 假密度0.6g/cm2發(fā)泡劑6%-8%殘留單體小于0.1%含水量(體積分數(shù))小于0.5%最大發(fā)泡倍率40%-60%30115-160.90-1.43302A17-180.8-1.030219-200.71-0.8840121-220.3-0.840223-240.25-0.650125-260.2-0.4二、EPS原料預發(fā)泡消失模鑄造模樣所需珠粒量遠比泡沫板材少,通常都采用間歇式蒸汽預發(fā)機,蒸汽預發(fā)設備的關(guān)鍵是:1)蒸汽進入不宜過于集中,壓力和流量不能過大,以免造成結(jié)塊,發(fā)泡不均勻甚至部分珠粒過度預發(fā)破裂;

29、2)因為珠粒直接與水蒸汽接觸,預發(fā)珠粒水分含量的質(zhì)量分數(shù)高達10%左右,因此卸料后必須經(jīng)過干燥處理.三、預發(fā)珠粒的熟化處理經(jīng)過預發(fā)泡的珠粒,由于驟冷造成泡孔中發(fā)泡劑和滲入蒸汽的冷凝,使泡孔內(nèi)形成真空,如果立即送去發(fā)炮成型,珠粒壓扁以后就不會再復原,模樣質(zhì)量很差,必須儲存一個時期,讓空氣滲入泡孔中,使殘余的發(fā)泡劑重新擴散,均勻分布,保持泡內(nèi)外壓力平衡,使珠粒富有彈性增加模樣成型時的膨脹能力和模樣成型后抵抗外力變形、收縮的能力,這個必不可少的過程叫熟化處理.熟化處理合格的珠粒是干燥而有彈性,同時內(nèi)含殘存發(fā)泡劑符合要求.最適合的熟化溫度是20-25oC.溫度過高,發(fā)泡劑的損失增大;溫度過低,減慢了空

30、氣滲入和發(fā)泡劑擴散的速度.預發(fā)泡的珠粒熟化倉最好采用金屬框架并接地,以減少EPS珠粒在運輸過程中產(chǎn)生的靜電,靜電是成型過程中充填模具的一大難題.下面是預發(fā)泡的珠粒熟化時間參考直表:堆積密度/(kg/m3)1520253040最佳熟化時間/h48-7224-4810-305-253-20最小熟化時間/h10520.50.4四、發(fā)泡成型發(fā)泡成型的目的在于將一次預發(fā)的松散珠粒填入一定形狀和尺寸的模具中,再次加熱進行二次發(fā)泡,形成與模具形狀和尺寸一致的整體模樣.目前大片量生產(chǎn)均采用立式成型機其特點為:1)模具拆卸和安裝方便;2)模具內(nèi)便于安放活塊;3)易于手工取模;4)占地面積小受到普遍運用.發(fā)泡模具

31、是決定模樣質(zhì)量最主要、最直接的要素.對模具的基本要求:1)模具的尺寸精度必須使制出的鑄件在圖樣要求的精度范圍內(nèi),型腔內(nèi)表面的粗糙度在Ra6.3m以下;2)為使模樣加熱均勻、快速,模具導熱性應好,模具型腔一般都做成薄殼隨形結(jié)構(gòu).3)射料嘴設置應保證進料通暢,使預發(fā)珠粒能順利充滿模樣的所有部位.4)正確設置排氣閥位置和確定排氣面積的大小,使模樣緊實、加熱和冷卻均勻;5)模具與成型機的聯(lián)結(jié)可靠,安裝定位準確;6)模具應有足夠強度和剛度,對水、蒸汽等介質(zhì)有良好的耐蝕性;7)模具制造和操作使用方便.五、模樣的熟化處理模樣從模具中取出時含質(zhì)量分數(shù)的6%-8%水分,由于前期的水分和發(fā)泡劑的蒸發(fā),從模樣中逸出

32、和后期的應力松弛,引起模樣出型后尺寸隨時間而變化,模樣收縮量因預發(fā)珠粒的密度和存放期不同、制模時的蒸汽壓力、冷卻時是否采用真空、模樣的結(jié)構(gòu)特點、填充射料是否均勻、成型發(fā)泡蒸汽分布是否均勻而受影響.實際生產(chǎn)中,為了縮短模樣熟化處理時間,常將模樣置入50-70oC的烘干室中強制干燥5-6h,可以達到在室溫下自然熟化2天的效果.六、模樣的分片及組鏃較復雜的泡沫模樣若不能在一副模具內(nèi)成型,需要先將其進行分片處理,各片單獨用模具成型;然后用粘接方法,將分片泡沫模樣組合成整體泡沫模樣.這樣可使復雜鑄件模樣生產(chǎn)變得簡單.對于小批量生產(chǎn),可采用手工粘接方式生產(chǎn),大批量生產(chǎn)則可采用自動粘合機來保證生產(chǎn)效率.七、

33、涂料的配置消失模涂料的作用是:1)提高泡沫模樣的強度和剛度,防止模樣在運輸填砂振動時破壞或變形;2)澆注時,涂料層是液態(tài)金屬與干砂之間重要的隔離介質(zhì);3)涂料層能讓泡沫塑料的分解產(chǎn)物順利的排出.消失模材料的組成主要有:1)耐火材料,耐火材料是涂料中的骨干材料,它決定了涂料的耐火度化學穩(wěn)定性和絕熱性能.2)粘結(jié)劑,有機和無機粘結(jié)劑決定了涂料的強度和透氣性3)載體,消失模涂料主要有水基和醇基之分;4)懸浮劑,防止涂料中的固體耐火物質(zhì)沉淀5)添加劑,添加劑是為了改善涂料的某些性能而添加的少量附加物.八、涂料的刷掛消失模涂料按一定比例配置完成后放在涂料攪拌機中攪拌均勻即可刷掛.涂料的涂敷方法一般有刷、

34、浸、淋和噴四種,應根據(jù)產(chǎn)量來選擇適合的一種.涂料涂敷時應注意以下幾點:1)涂料應處于連續(xù)攪拌狀態(tài)下,并控制涂料的溫度,使涂料層均勻.2)涂料攪拌時應控制速度,防止卷氣.3)涂敷時可單件涂敷,也可組成鏃后用定位架整體涂掛.九、涂料干燥涂料干燥應在專門的烘干房中進行.烘干房熱量可來自蒸汽鍋爐、電熱輻射、太陽能烘干房在建筑時應注意以下幾點:1)面積與產(chǎn)量應相符;2)烘干房墻壁應設置保溫層;3)烘干房設置排汽口.涂料干燥溫度不得超過50oC,干燥時間應根據(jù)泡沫模樣大小來定.對輻射式加熱干燥應定時翻動模樣保證加熱均勻.直接利用太陽能干燥應置于背風但空曠的場地中.十、裝箱造型石英砂振實臺專用砂箱埋箱造型1.原砂的化學成分:一