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消失模鑄造工藝,簡單說就是用易熔材料制成可熔解消失的模型,經(jīng)過高溫氣化掉模型后,于其中澆注熔融金屬,冷卻后去殼得到鑄件。
隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展,結(jié)合計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,將產(chǎn)品三維設(shè)計圖直接導(dǎo)入設(shè)備,可以直接得到鑄造原型,用于替代傳統(tǒng)蠟型。從精鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝制定到壓型設(shè)計與制造、蠟?zāi)3尚徒o精鑄件的生產(chǎn)帶來了巨大變革。
傳統(tǒng)精鑄采用開模壓制蠟?zāi)茶T的方式生產(chǎn)中,蠟?zāi)P枰>?,小批量?fù)雜零件生產(chǎn)面臨著成本高、周期長、設(shè)計驗(yàn)證難以反復(fù)修改的問題。這些問題在利用3D打印快速精密鑄造會得以改變,實(shí)現(xiàn)鑄件的快速生產(chǎn)。
精密鑄造應(yīng)用中優(yōu)勢
1.讓精密鑄造生產(chǎn)更加靈活,適應(yīng)性更強(qiáng),更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)對鑄件快速、、復(fù)雜的要求。
2.在精密鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計及工藝制定中的應(yīng)用,為技術(shù)人員設(shè)計較合理的鑄件結(jié)構(gòu)和確定合理的工藝方案提供了有效的依據(jù)。
3.免去了制作模具和蠟型的工序,使制造周期得以大大縮短。
4.可以生產(chǎn)出任意結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件,且質(zhì)量好,精度高。
5.成本相對低、設(shè)計靈活、清潔環(huán)保、適合復(fù)雜鑄件等特點(diǎn),符合新世紀(jì)鑄造技術(shù)發(fā)展的總趨勢,有著廣闊的發(fā)展前景。
中國雖然不是消失模工藝的發(fā)明國,但卻是消失模鑄造產(chǎn)量的國家,也是消失模技術(shù)應(yīng)用比較成熟的國家之一。
目前中國消失模鑄件產(chǎn)量大概在500萬噸左右,占中國鑄件產(chǎn)量的10%。
中國消失模鑄造技術(shù)研究起源于上海,早在1970年,上海鑄造廠就澆注出了重量達(dá)52噸的鑄鋼件,1974年,澆注出了32.5噸的鑄鐵件。澆注這么大消失模鑄件,至今仍然只有的消失模鑄造廠才能實(shí)現(xiàn)。
消失模鑄造簡稱EPC,又稱氣化模鑄造或?qū)嵭丸T造。它是采用泡沫塑料模樣代替普通模樣緊實(shí)造型,造好鑄型后不取出模樣、直接澆入金屬液,在高溫金屬液的作用下,泡沫塑料模樣受熱氣化、燃燒而消失,金屬液取代原來泡沫塑料模樣占據(jù)的空間位置,冷卻凝固后即獲得所需的鑄件。消失模鑄造生產(chǎn)線的工藝流程分為白區(qū)與黑區(qū)兩大部分。
白區(qū)工藝流程
首先根據(jù)鑄件的材質(zhì)以及壁厚選擇適合它的原始珠粒。將原始珠粒按定量加入間歇式予發(fā)機(jī)中進(jìn)行預(yù)發(fā)泡,使其達(dá)到工藝要求的密度,通過予發(fā)機(jī)硫化床干燥后發(fā)送到熟化倉內(nèi)進(jìn)行熟化。熟化后的珠粒運(yùn)送到成型間,將珠粒注入到成型機(jī)上的模具中,通蒸汽將其膨脹融解成型,形成鑄件模樣,通冷水進(jìn)行冷卻降溫,使白模具有一樣的強(qiáng)度,這時成型機(jī)起模人工取出白模放到白模烘干車上,運(yùn)輸至熱風(fēng)隧道通過式烘干室進(jìn)行烘干。
模具分類:
按硬度分類:軟模、硬模(淬火處理)。
按質(zhì)量等級分類:一級 二級 三級 四級
按難度分類:B級 C級 D級
按模具大小分類:特大型 大型 中型 小型
一級模具的要求如下:
(1)詳細(xì)的模具設(shè)計(連電腦圖和物料);
(2)模胚硬度蕞少要有HB280;
(3)模仁必需蕞少見硬HRC50,所有行位及配件等亦必要淬硬;
(4)要中托邊司管頂針;
(5)行位必定要有耐磨片;
(6)溫度控制監(jiān)察器須按可行性,而裝在模、哥或行位;
(7)建議將全部冷卻水道做鍍鎳(ELECTROLESS NICKEL PLATING)用意在防止生銹及容易清理;
(8)分模線必要加定位鎖。