新时期绿色铸造工艺方法及关键技术研究.pdf

，^ dUer T1IC 学术 新时期绿色铸造工艺方法及关键技术 研究 225500 摘 司一陈勇／凌素琴 要： 在21世纪，铸造技术发展新方向就是绿色铸造工艺方法和材料装备。本文全面介绍了有关绿色铸造生产的工艺方法，具体为有粘结剂的 树脂砂型铸造、无粘结剂的V法铸造 和无粘结剂的消失模铸造等，本文对重点技术、应用特点和工艺原理进行重点介绍。 阻碍全球经济发展较大问题主要包含环境、 能源和资源问题。“绿色制造”的思想已经被政 府提出，在铸造业中被称为绿色铸造工程，让环 境和铸造生产步调相同，尽可能的节约和利用资 源。所以，采用材料装备和绿色铸造工艺方法将 在经济发展中发挥巨大的作用，绿色铸造工艺方 法的重要技术是有粘结剂的树脂砂型铸造、无粘 结剂的V法铸造、无粘结剂的消失模铸造等。 1．消失模铸造工艺 消失模铸造另一个名称又叫实型铸造，利 用尺寸、形状一样的泡沫塑料来进行造型，进 而取代铸模，模样在里面呈现实体铸型，将金 属液进行气化后定模，替代以往的泡沫铸件， 当前随着我国机械化工水平的不断进步，消失 模技术也不断的得到长足的进步，目前消失模 工艺的工步主要有制造模样、沾合、绘涂料、 浇筑等等步骤。 消失模铸造的过程中必须注意以下几方面 的问题：首先，严格管控泡沫模样的材料和技 术模样，这也是消失模铸造的主要关键所在， 因此，在模样选择上要选择那些性能比较好、 表层比较光滑、与滚珠融合度的问题、模样尺 寸和形状等等，在模样内部必须清洁干净，密 度必须在限度以内，在金属液的填充上要尽量 减少热解产物的使用，在涂料的使用上要按照 规则实施预干燥，保证模样的干燥程度和刚度， 避免在各个阶段的过程中出现变形或者是损坏 现象：其次，涂料配制及涂敷干燥上也要注意 工艺和技术，在对消失模进行涂料时必须保证 塑料薄膜的涂挂性，保证消失模铸件的涂料均 匀和光滑，在铸件表面要形成良好的流动性； 再次，造型紧实关系到铸件的好坏，在紧密性 的操作过程中必须注意到，干砂一般选择石英 砂，在粒度和粒径范围的选择上要尊重相关规 则，在填充过程中最好选择雨淋式加砂，利用 高频低振幅的微振方式进行造型紧实的操作； 最后，在消失模的铸造中应该选择优质的铸件， 从根本上保证消失模的质量问题。 2．V法铸造工艺 v法造型也被叫做真空造型，看成是全物理 的造型方法。V法造型的制作方法就是在那些特 O Machine China中国机械 定的沙箱之内填充干燥的石英砂，通过一定的 手段将沙箱内的空气抽空，制造出真空使得砂 箱内的型砂更加紧密。 V法造型方法在技术层次上主要表现为以下 几点：第一，模样。V法造型的模样是在其上钻 出许多的通气孔，使得砂箱内外的空气想通，在 砂箱内部形成真空，将外表的塑料薄膜紧紧的吸 附在模样的表层，这和以往使用的一般类型的砂 型是截然不同的，在通气孔的规格上也有严格标 准，其中包括孔距、位置、间距等等，都需要符 合一定的标准，如果塑料薄膜在吸附过程中出现 问题，就必须在通气孔方面进行调整，直到符合 标准为止；第二，塑料薄膜加热器。在此类加热 器的选择上，必须从以下几方面进行关注，塑料 薄膜的覆盖要均匀，加热的温度要严格进行控制， 如果温度低就很难使得塑料薄膜成形，如果温度 过高的话就容易使得塑料薄膜被烧出-fL~．第三， 塑料薄膜。塑料薄膜是V法造型使用的主要材料， 它在受热后容易出现空洞，因此在选择塑料薄膜 时，应该看清楚塑料薄膜上有没有气泡或者是细 小的孔洞，对于其弹性和塑料薄膜的粘合性也要 关注，塑料薄膜在成型时的应力是比较小的，在 受热后塑料薄膜会分解，产生的气体比较少，味 道和毒性都没有，没有很多的灰分；第四，型砂。 V法造型中使用的型砂一般是干石英砂、锆砂、 铬铁矿砂和橄榄石砂等，这些型砂比较细小，可 以打磨铸件更加光滑，加强型砂的流动性。在对 破旧的型砂进行处理时应该清除掉以往的塑料薄 膜的残渣，严格控制温度，对于缺失的型砂要及 时进行补充：第五，涂料。放置砂箱填砂前，覆 膜成型后，一般要涂刷涂料在塑料薄膜表面。塑 料薄膜和型砂间是V法造型涂料，涂刷在塑料薄 膜表面上。涂料时，不能采用那些同塑料薄膜起 化学反应的材料。涂料在浇筑前务必要保持干燥。 第六，抽气量、真空度控制。对v法造型造成影 响的是抽气量、真空度。假设真空度过小，铸型 方便塌陷，相反假设真空度过大，制造设备花费 高，不便于维修，操作困难。所以，要结合实际 情况确定真空度，阶段不同，真空度也不同，真 空泵一定要有适宜的抽气量。 3．树脂砂型铸造 树脂砂型铸造工艺具有尺寸精度高、铸件 表面摩擦力大、铸件内在质量好等特色，得到 了广泛的推广与应用。树脂砂铸造工艺主要有 三个技术要求，分别是：第一，砂温直接对铸 件强度产生重要的影响，所以要做好砂温管控 工作：第二，固化剂的使用量要按照比例要求 精确计算，同时固化剂的酸值选择也要科学选 择，固化剂使用量过多或偏少，都会对降低铸 件的硬度；第三，树脂砂铸造对模具有着较高 的工艺要求。模具工艺必须满足树脂砂造型的 需求，首先要保证模具表面的粗糙程度要在一 定的范围内，降低模具表面的粗糙程度能够提 高铸件的质量。其次，拔模时要以根据产品的 结构来选择合适的斜度进行，从而保证良好的 铸型。最后，硬化后铸型具有良好的特性，不 易损坏，精度和强度较好，因此在进行工艺参 数的选择时，可选用较小的机械加工余量。 树脂砂铸造工艺不仅能够铸造出高强度、 高精度的铸件，同时还能够提高企业的效益。 在树脂砂铸造工艺中，要合理的选择性能可靠 的生产设备，严格控制好原材料的质量，选 高质量的模具工艺，降低企业的成本，促进企 业的发展。 4．结束语 作为国民经济的基础，机械制造工业中关 键部分就是铸造工业。国家时刻关注的着重点 就是发展绿色制造，所以发展绿色铸造势在必 行。树脂砂型铸造、V法铸造以及无粘结剂的消 失模铸造等方法将得到持续发展。所以，工厂 要结合当前状况，正确的确立清洁生产工艺方 法及绿色铸造，从而减少成本，提高收益，实 现国家发展循环经济。 参考文献： [1]周惦武，李娄明，张福全．“绿色 铸造”与铸造行业环保[J]．铸造设备与工 艺．2011(02) [2]李荣德．时代呼唤绿色铸造[J]．铸 造．2010(01) [3]杨潇然．新型铸造工艺研究[J]．科技 致富向导．2013(02)．