消失模涂料大型铸件用涂料的研究及应用
随着我国装备制造业的迅速发展,消失模涂料特别是航空、航天、汽车、电子和军工等领域,对零件的结构提出了薄壁轻量化、大型精密化和结构复杂化的要求。而目前主要是采用锻坯机加工的办法来制造这种零件,从而,导致其制造成本高,生产周期长,材料消耗多,严重限制了这类产品的应用和发展。因而人们希望能够采用近净成形的精密铸造工艺来制造这类大型、精密铸件,而被誊为21世纪最有发展前途的近净成形的铸造工艺——消失模涂料是一个首选的方案。
消失模涂料技术(Evapomtive Pa牡en casting,简称EPc)作为一种先进的铸件近净成形方法,由于铸件尺寸形状精确,重复性好,旧砂再生回用容易等优点,特别是目前由于木材的巨大消耗,传统砂型用的木模费用昂贵,使得单件或小批量的大型铸件的生产向
消失模涂料方向发展。这不但可省去昂贵的木模费用,而且便于操作,能缩短生产周期、提高生产效率。
所以,近年来在世界上得到了迅速的发展和广泛的应用。但是,由于高密度的泡沫塑料高温分解后的发气量很大,所以
消失模涂料采用的模样为低密度的泡沫塑料,刚性和强度都很低。将它用于生产大型、薄壁、精密的铸件时,在操作过程中模样的变形、损坏直接影响着铸件的精度和该工艺的应用。利用高强度涂料则是有效减少模样变形的重要途径,而如何提高涂料的高温透气性和强度就成为大型铸件
消失模涂料的关键技术之一。
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消失模涂料的作用
一般来说,
消失模涂料的主要作用如下。
(1)隔离作用。覆盖在泡沫模样表面的涂层,防止金属液渗入砂型而产生机械或化学粘砂,同时,防止干砂流人金属液与泡沫模样的间隙中,造成铸型“塌箱”。
(2)增强作用。提高泡沫塑料模样的强度和刚度,防止模样在运输、造型和负压紧实时的变形或损坏。
(3)排气作用。多孔的涂料层能让泡沫塑料受热分解的大量气体或液体等产物,在负压下顺利地通过干砂排到大气中囝,保证浇注过程的顺利进行,并减少或防止铸件产生气孔或表面增碳等缺陷。模样表面的涂层同时起到保温作用,避免铸件产生浇不足、冷隔等铸造缺陷。
因此,大型铸件
消失模涂料用的涂料,与一般砂型铸造用的涂料相比,具有很多的独特性能,除了应具有一般砂型铸造涂料所要求的工艺性能外(如悬浮性、流变性、抗裂性等)还要具备良好的涂挂性、流淌性、透气性和强度等性能。所以,开发大型、复杂、薄壁、精密的消失模铸件专用涂料,对推动
消失模涂料向薄壁轻量化、大型精密化和结构复杂化的优质铸件方向发展,有着十分重要的作用。
本文根据大型铸件
消失模涂料及
消失模涂料的作用特点,从涂料的配方、涂料的性能及涂料的涂敷等方面对大型铸件用
消失模涂料进行了研究。