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瑞欧消失模铸造工艺全过程 消失模铸造工艺

 
 

  消失模铸造又称为干砂实型负压铸造(简称LFC),是目前国际公认最先进的铸造工艺之一,被国际铸造业界誉为“21世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。

  消失模铸造是按照铸件尺寸制作的泡沫模型粘结组合成模型簇,浸涂耐火涂料并烘干后,埋入特种砂箱中进行干砂造型,在负压环境下浇注,使模型气化,进而被金属液取代的一次性成型铸造新工艺。
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  与传统铸造工艺相比,消失模铸造工艺具有十分显著的优势。为了使大家对消失模铸造工艺有清晰的了解,现将消失模铸造工艺流程介绍如下:

  消失模铸造工艺的生产原理:该工艺是按照产品设计要求,首先制成白模模型,浸涂专用耐高温涂料并烘干,将模型置于砂箱中,填入干砂后进行三维振实造型,在负压真空状态下浇铸金属液,此时模型气化消失,金属液置换模型,生产出合格铸件。

  消失模铸造工艺主要由白区黄区黑区砂处理系统四部分构成。

  白 区

  消失模铸造工艺的白区就是利用EPS、STMMA、EPMMA等泡塑原料通过预发、熟化、成型、切割、粘接来制作泡塑白模。

  以常用的EPS珠粒为例。EPS珠粒用于铸造有色金属、灰铁及一般铸钢。EPS珠粒特点:半透明珠粒,预发泡倍数40~60,粒径为0.18~0.80毫米,有6种不同尺寸可供选择,一般选用的原始珠粒的粒径应小于或等于铸件的最小壁厚的1/9~1/10。

  选择出合适珠粒后,进入模型制作过程,对泡塑珠粒进行预发泡:

  预发泡

  在注入模具之前,EPS珠粒需要先进行预发泡,使珠粒膨胀到一定尺寸。预发泡过程决定了模型的密度、尺寸精度及稳定性。适用于EPS珠粒预发泡的设备主要有两种:电蒸汽预发机和纯蒸汽预发机,两者均采用先进的PLC技术。

  熟化

  将预发泡后的EPS珠粒放置在干燥、通风的料仓中一定时间,使珠粒泡孔内外压力平衡,优化珠粒弹性和再膨胀能力,除去珠粒表面的水分。通过自动上料系统加至熟化仓。

  成型

  熟化后的EPS珠粒通过加压入料系统注入消失模模具型腔并加热,使珠粒再次膨胀相互融合,充满型腔空间并形成平滑表面。模型出模前进行冷却、定形后,才能出模。出模后还应留有足够时间的模型干燥及稳定期。成型的白模,表面潮湿,内部含有水份,因此必须经过彻底干燥处理。成型设备主要有液压成型机和丝杠成型机两种。

  消失模模具为铝合金材质,根据不同的产品结构进行设计!

  模型切割与粘结

  成型制品可能只是模型的部分或初步成型毛坯,需要经过切割、粘接等进一步加工。该工序就是将多个泡塑白模与浇冒口模型用消失模专用胶组合粘结在一起,形成模型簇。

  以上就是消失模铸造工艺的白区部分,下面我们介绍消失模工艺的黄区部分。

  黄 区

  消失模铸造工艺的黄区主要是将白模模型簇涂刷专用涂料,在烘干房中烘干

  涂料在消失模铸造中的主要作用是:隔离金属液和铸型;排除模型气化产物;保证铸件表面质量;在一定程度上提高模型的强度和刚度、防止破坏或变形等。这就要求涂料涂层具有良好透气性、耐火度、涂挂性、悬浮性等特性,以减少铸件气孔、粘砂等缺陷,保证铸件成品率。

  瑞欧公司为用户量身定制消失模专属涂料,以及相应配套涂料搅拌和涂刷技术。瑞欧消失模专用涂料厂生产的涂料具有良好的耐火度、涂挂性、悬浮性及合适的强度和耐火度,有效减少铸件气孔、粘砂等缺陷,大幅提升铸件成品率。

  瑞欧消失模恒速涂料搅拌机、变速涂料搅拌机、智能化无极调速搅拌机,可大大提高生产效率。

  涂料的涂刷:涂料涂挂的方法一般有刷、浸、淋、喷四种,依据模型的特性,在实际生产中几种方法可综合运用。

  涂刷好涂料后将模型移至45~55℃循环热风的烘干房内进行烘干。在烘干时模型应当合理放置并支撑,以防止模型变形。烘干过程中要严格控制烘干温度和烘干湿度,彻底烘干。

  在模型簇彻底烘干后即可进行铸件的浇铸,也就是所说的消失模铸造工艺的黑区部分。

  黑区就是实型浇铸阶段,将干燥后的模型簇置于砂箱中,通过移动雨淋加砂器加入特种干砂,进行振实造型,在真空负压状态下浇铸金属液,模型气化消失,金属液置换模型簇,生产出合格的金属铸件。

  黑 区

  消失模铸造工艺的黑区是利用铁水浇铸置换白模,形成铸件的部分,其中包括振动造型、浇铸置换和砂处理三步。

  振动造型:振动造型有埋砂填箱——放置模型簇——加砂造型——覆膜加面砂四道工序。

  埋砂填箱:造型工位采用振实台配合移动雨淋加砂器进行造型,砂箱运转至储砂斗下,移动雨淋加砂器移动至储砂斗下方对砂箱进行加底砂作业。

  放置模型簇:加底砂完成后移动雨淋加砂器移开,将模型簇放入砂箱。

  加砂造型:移动雨淋加砂器再次移回储砂斗下方进行加砂,加砂至平浇口位置。在全程加砂过程中,振实台进行振实,确保型砂充满模型各个位置。

  振实完成后,振实台下放,将砂箱重新移置到轨道上,通过液压推箱机将砂箱推离储砂斗下造型工位,进行下一箱造型。

  覆膜加面砂:通过逐一造型,砂箱均会通过移动雨淋加砂器的加面砂工位,进行覆膜加面砂作业,完成造型。

  砂箱表面用塑料薄膜密封,浇铸时负压自动对接,将砂箱内抽成一定真空,靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起,保证铸型浇注过程不崩散。

  负压系统对型砂有二次紧实作用,提高砂粒间的静摩擦力;为负压砂箱制造稳定的负压场,使干砂在大气压力作用下定型;浇注时,吸走EPS模型气化产生的气体,避免铸件产生气孔;增加铁水的流动速度,加速冲型,从而提高铸件的合格率。

  浇铸置换

  造型完成后,砂箱被逐一推移至浇铸工位。浇铸工位设计有负压自动对接机。

  浇铸时,EPS模型在液体金属的热作用下气化,气化的气体通过涂层、型砂进入负压系统,液体金属不断地占据EPS模型位置,发生液体金属与EPS模型的置换过程。最终形成合格的铸件。

  浇铸完成后铸件需要在砂箱内冷却一定时间,再进行翻箱。自动翻箱机翻箱后铸件与型砂分离。型砂进入砂处理系统,铸件进入抛丸机清除表面涂料。

  砂处理系统

  砂处理系统是在实型浇铸结束后,进行翻箱操作,为使用过的干砂降温、除渣、除尘。经过砂处理后的型砂能够循环使用,降低生产成本,这也是消失模工艺的优势之一。

  砂处理系统是整套消失模铸造设备中非常重要的生产环节,翻箱后的型砂先通过水冷落砂设备,对高温的型砂进行初级冷却,筛分输送机将型砂和铸造残渣、杂物分离,(筛分机内设风冷却系统,可快速高效地降低物料温度)残渣由提渣机取出,型砂通过提升机进入卧式冷却机进行主要冷却,再由提升机将型砂提至砂温调节器进一步降温,降温完成后的型砂转移至储砂斗,以备生产之需。

  卧式冷却机、砂温调节器、立式冷却机和水冷落砂器是砂温冷却的几种常见方式。

  在整个砂处理系统中各个节点配合使用除尘器将整个生产过程中产生的砂尘处理掉,一方面使生产环境达到清洁化无污染,另一方面去除型砂中的粉尘,提高型砂透气性,减少铸件缺陷。同时采用先进的PLC控制,全程设有砂温温控,自动调温调频,最终完成型砂筛选、除尘、降温,使型砂循环使用。

  除尘系统常用的设备是水激式+旋风式除尘器和脉冲袋式除尘,主要是对消失模砂处理系统中各个节点的灰尘处理。

  尾气处理系统

  瑞欧公司还研发了尾气处理系统,主要用于净化浇注时白模气化产生的苯类化合物气体,采用活性炭吸附、光氧式、吸附脱附催化燃烧等技术,净化尾气,保证绿色生产,达到环保要求,保障企业顺利生产。

  为方便客户实时掌握生产数据,瑞欧公司采用 “互联网+”消失模智能管理系统,任何有网络的地方,通过电脑或手机实时了解多个车间生产情况和设备运转情况及白区、黄区、黑区生产数据,便于管理者对运行数据的分析统计和故障分析。同时系统对易损件进行定期提醒,为设备维护保驾护航。

  以上是消失模铸造工艺的全部生产流程,由瑞欧公司提供。

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