消失模铸造缺陷有.doc

消失模铸造缺陷有： 铸铁件表面皱皮( 积碳) ， 铸 钢件增碳 ， 反喷 、 气孔 ， 尺寸超差、 变形 ， 塌箱、 溃型， 粘砂。 节瘤、 针刺， 冷隔( 对火) 、 重皮 、 浇不到( 足) ， 渣 孔、 砂孔、 缩孔、 凹陷及网纹 ， 内部夹杂物 ， 缩松、 组织 不均等， 其主要影响因素如下。 1 白模( 模样) 涂料 1 1 白模( 模样) 常见缺陷及防止 1 1 1 模样成型不完整 轮廓不清晰 产生原因： ( 1 ) 珠粒量不足， 未填满模具型腔或 珠粒充填不均匀； ( 2 ) 发泡的粒子粒度不合适， 不均 匀； ( 3 ) 模具型腔的分布， 结构不合理； ( 4 ) 操作时进 粒子不规范。 防止措施： ( 1 ) 珠粒大小要与壁厚匹配 。 薄壁模 样，应该用小珠粒 ( 最好用E P MMA、 S T MMA 粒子) ； ( 2 ) 调整模具型腔内结构及通气孔的布置 、 大小 、 数 量； ( 3 ) 手工填粒时， 适当震动或手工帮助填料； 用压 缩空气喷枪填料时，应适当提高压力和调整进料方 向。 1 1 2 模样熔结不良 组合松散 产生原因： ( 1 ) 蒸汽的热量 、 温度不够 。 熟化时 间过长； ( 2 ) 珠粒粒度太小， 发泡或发泡剂含量太少； ( 3 ) 珠粒充型不均匀或未填满模型。 防止措施： ( 1 )控制预发泡粒子比重，控制熟 化； ( 2 ) 增加通气的温度、 时间和压力； ( 3 ) 改用粒度 较小的珠粒。 1 1 3 模样外表正常 内部呈未曾熔结颗粒 产生原因： ( 1 ) 蒸汽压力不足， 没能进入模型中 心或冷气充斥型腔 ： ( 2 ) 成型加热时间短 发泡剂含 量太少； ( 4 ) 粒子过期变质。 防止措施： ( 1 ) 提高模具的预热温度， 且使其整 体均匀 ； ( 2 ) 提高蒸汽的压力 ， 延长成型时间； ( 3 ) 控 制粒子熟化时间及发泡剂的用量 ； ( 4 )选用保质粒 料。 1 1 4 模样熔融 软化 产生原因： ( 1 ) 成型温度过高， 超过了粒子的工 艺规范； ( 2 )成型发泡时间太长； ( 3 )模型通气孔太 多， 太大。 防止措施： ( 1 ) 降低成型发泡温度、 压力； ( 2 ) 缩时间； ( 3 ) 调整模具型腔通气孔大小、 数量、 分布； 1 5 模样增大。 膨胀变形产生原因： ( 1 ) 模具未能充分冷却 ， 温度过高； ( 2 ) 模样脱模过早， 过快。 防止措施： ( 1 ) 冷却模具 ， 不烫手； ( 2 ) 控制脱模 时间。 1 1 6 模样大平面收缩 产生原因： ( 1 ) 冷速太快， 冷却时间太短； ( 2 ) 成 型时间过长， 使模样大面积过热 ； ( 3 ) 模具过热。 防止措施 ： ( 1 ) 控制冷速和冷却时间； ( 2 ) 减少 成型时间： ( 3 ) 将模样置入烘箱( 5 0 6 0) 内进行后 处理 促其均匀， 不使收缩过甚而凹陷。 1 1 7 模样局部收缩 产生原因： ( 1 ) 加料不匀； ( 2 ) 冷却不均 ； ( 3 ) 模 具结构不合理或模具在蒸缸中放置不妥当，局部正 对着蒸汽进口处的热区。 防止措施 ： ( 1 ) 控制加料均匀 ； ( 2 ) 调整模具的 壁厚和通气孔大小 、 多少、 分布的位置 。 以此控制冷 速 。 使模具冷速均匀； ( 3 ) 改变模具在蒸缸中位置， 避 免局部地方对着进口处过热。 1 1 8 表面颗粒界面凸出 产生原因： ( 1 ) 成型发泡的时间过长； ( 2 ) 模具 冷却速度太快。 防止措施 ： ( 1 ) 缩短成型发泡的时间； ( 2 ) 降低 模具冷速或放在空气中缓冷； ( 3 ) 保证粒子的质量。 1 1 9 表面颗粒界面凹陷 粗糙不平 产生原因： ( 1 ) 成型发泡时间太短 ； ( 2 ) 违反预 发泡和熟化规范； ( 3 ) 发泡剂加入量太少 ； ( 4 ) 通气孔 太小， 数量、 分布不合理。 防止措施 ： ( 1 ) 延长成型发泡时间； ( 2 ) 缩短预 发泡时间，降低成型加热温度延长粒子的熟化时 间； ( 3 ) 使用干燥粒子或相应合格珠粒； ( 4 ) 模具型腔 通气孔大小、 重量、 分布要合理。 1 1 1 0 模样脱皮( 剥皮) 微孔显露 产生原因：模样与模具型腔表面发生粘合胶 着。 防止措施 ： 加适当的脱模剂或润滑剂( 如 甲基 硅油) 。 1 1 1 1 变形、 损坏 产生原因： ( 1 )模具工作表面没有润滑甚至粗 糙 ； ( 2 ) 模具结构不合理或取模样工艺不妥 ； ( 3 ) 冷却时间不够。 防止措施： ( 1 ) 及时加润滑油， 保证模具工作表 面光滑； ( 2 ) 修改模具结构， 出模斜度， 取模样工艺 ； ( 3 ) 延长模具冷却时间。 1 。 1 1 2 飞边、 毛刺 产生原因： 模具在分型面处配合不严或操作时防止措施： ( 1 )模具分型面配合务必严密； ( 2 ) 飞边可用披刀削去或用砂皮纸磨光 ( 但务必保持模 样尺寸) 。 1 1 1 3 模样含冷凝水 产生原因： ( 1 ) 颗粒熔结不完全； ( 2 ) 冷却时水 压过高和时间过长； ( 3 ) 发泡粒子较粗 。 成型加热时 破裂成孔 。 防止措施 ： ( 1 )成型加热时蒸汽压力要适当： ( 2 ) 调整冷却水压力和时间； ( 3 ) 将模样放置在5 0 6 0 烘箱或干燥室热空气中进行干燥处理。 E P C 必须要有合格优质 的白模，模样与粒料 ( E P S 、 S T MMA、 E P MMA) ， 模具 ， 发泡、 成型设备和操 作工艺等密切相关， 绝对不能有缺陷。 1 _ 2 涂料 消失模铸造用涂料有其特点： ( 1 ) 涂挂性 能够很融合地浸涂和涂刷在 白模 的表面上 干燥或烘干后不分离起壳： ( 2 ) 流动性 白模涂层表面要光滑平整 表面 粗糙度、 厚薄均匀度应一致。 ( 3 ) 光洁性 白模表面粗糙度影响铸件表面的 粗糙度。 白模表面务必涂敷专用模样表面修补涂料 光洁平滑涂膜。 然后再挂耐火骨料的涂料 ， 且与白模 一起完全气化。 表面光洁涂料和耐火涂料必须满足消失模工 艺的要求。尤其是耐火涂料除了满足铸造工艺对涂 料要求外 ， 干燥烘干后必须具备一定的刚度、 强度。 白模分解时有利于气体迅速排出。所以对不同铸造 合金务必选择匹配的原材料和涂料制作工艺与挂涂 的操作工艺， 才能防止因涂料引发的各种缺陷。 2 干砂和造型设备、 砂处理 、 真空稳压 2 1 干砂和震实台 2 1 1 干砂 ( 1 ) 耐火度 取决于干砂种类和成分。 一般石 英砂( 黄砂) 多用于铸铁件； 对铸钢件和合金温度较 高及厚壁铸件也可用锆英砂 ，对于高锰钢件宜用镁 砂或镁橄榄石砂。 ( 2 ) 透气性 取决于颗粒的大小。 直径大 ， 透气 性好； 直径小， 透气性差。 形状以圆形为好 。 多角棱形 的差。大件用2 0 4 0 目( 或 7 0目， 更细) 。 ( 3 ) 水分 干砂中应小于1 水分太多极易引 发许多铸造缺陷。 如反喷、 气孑 L 、 表面微孑 L 等等。 ( 4 ) 温度 干砂温度应低于3 0 6 o。 砂温太高易使白模在造型震实过程中变形、 扭曲、 凹陷。 ( 5 ) 紧实度 取决于干砂的密度和充填方式( 震 动强度) 、 干砂的形状和颗粒度( 粗细) 。 直接影响着真 空泵吸气的透气性， 影响铸件表面的碳黑， 增碳等。 2 1 2 震实台 它的作用是使干砂产生无定向振动 充满白模 ( 组 串、 簇群) 内外并达到一定紧实度的砂型且不损 害白模( 泡塑模样) 状态。 ( 1 )有效振动 紧实干砂又不损害白模的造 型。 采用高频低幅振动。 频率3 0 8 0 H Z ( 1 8 0 0 4 8 0 0 d mi n ) ，并根据不同白模布置在充型过程中调整频 率。振幅一般0 5 1 5 mm 振动加速度1 2 g ( 2 ) 振动模式 根据白模 ( 不同铸件) 应有各种 模式， 垂直振动和两个方向的水平振动。 也可以采用 一个方向的振动( 如平衬板垂直布置， 磨球组 串) ， 也 可实施三个方向振动 ( 三维振动、上下左右前后振 动， 如阀体、 六通 、 复杂泵体等) 。 ( 3 ) 足够的弹性支撑能力 震实台支撑力应大于砂箱+ 型砂+ 台面的重量总和。如果震动台的举重 力( 支撑力) 小于工作时总重量之和。 则影响造型或 根本无法成型甚至松散干砂。 严重影响铸件质量。 震动台激振器要具有足够的激振力。 使其达到 要求的振幅和振动加速度。 激振源应多点设置。 以产生三维方向的往复式 ( 无方向性) 振动 ， 以免造成型砂定向流动 ， 致使白模 受损及变形。 ( 4 )震动台性能 震动台应有足够的强度 刚 度和抗振动疲劳结构措施 ；台面有合适砂箱的尺寸 和装卡砂箱的机构； 震动造型操作时噪音小。 2 2 砂处理 干砂粉尘大、 降温慢 、 工人填砂工作强度大 要 实现连续的快速生产。 必须要有砂处理系统及设备。 型砂筛分除块、 除粉尘、 保证干砂 良好 的粒度 状态 ； 磁选去除金属杂物； 干砂降温至6 0以下。 主要设备： 筛分 、 磁选、 冷却、 水平输送、 斗提储 砂斗、 加砂器等经处理后干砂质量( 颗粒 、 含粉尘和水分等) 和 温度直接影响造型质量。从而影响铸件是否会引发 缺陷。 2 3 真空稳压系统 2 3 1 作用和要求 真空稳压系统是为充填干砂砂箱提供稳定的负 压场( 真空度) 。 使干砂在大气压力作用下定型； 同时 在浇注过程中将白模( 泡塑模样) 氧化裂化过程中产 生的气体吸走。 保证浇注顺利有序地进行。其要求： 相配合； ( 2 )为确保负压值平衡要有足够的稳压空间， 且准确显示系统各部分的负压值和能有效调整。 ( 3 ) 白模( E P S 、 E P M MA 粒料) 的分解裂解气体 ( 有机有害气体) 应能集中作无害处理。 2 3 2 组成 由水环式真空泵、 气水分离罐、 稳压过滤罐、 分 配阀、 真空胶管组成 ； 砂箱结构必须与工艺相匹配， 自动线采用气动或机械装置 ，使真空稳压系统胶管 与砂箱真空接口对接。自由工位时由人工插接真空 胶管。 浇注时 砂箱中充实干砂的铸型中， 砂粒之间 的气体约占3 0 左右砂箱容积内气体；白模在高温 金属液的热冲击下 迅速分解裂解的大量气体； 直浇 道随金属流带人的气体及上面密封塑料薄膜泄漏渗 透进砂箱内的气体。 因此， 如抽走这些气体选用真空 泵抽气容量要大。但对其真空度的精确度要求不很 高。 确定真空泵的抽气量时要考虑的因素： 浇注的 铸件大小、 白模大小 、 数量、 粒子材料E P S 或E P MMA， 合金材质( 钢、 铁、 铜、 铝等) ； 砂箱大小和同时浇注的 砂箱数量。 消失模铸造最适用的是水环式真空泵， 它 抽气量大， 可达0 0 8 M P a 以上， 可以在粉尘 、 烟气严 重条件下工作。 浇注大件和特大件时， 采用二套稳压 系统并联 ： 浇注小件时仅使用一套稳压系统。 如果真空稳压系统不匹配 ，或真空系统出故 障， 真空泵无力吸走气体则整个铸件表面发黑。 3 浇注系统、 浇注工艺、 真空度控制和停泵 3 1 浇注系统 消失模铸造铸件的浇注系统设置， 它具有砂型 铸造工艺的共性和熔模精密铸造( 组串， 簇模组) 的 特性， 更要满足白模( E P S 和E P MMA 粒料) 在高温合 金液的流股热冲击下的熔解、 裂解 、 分解气体和残留 物的排除， 并附合合金的凝固特性设置浇冒系统。 对 于顺序凝固铸件 冒E l 应放在最高位置以便能起到 收缩和集渣、 集气作用 ， 形状以球、 半球、 柱状为佳， 也可设多个 冒口分散补缩； 对于均衡凝固铸件， 必须根据白模分解 、 裂解 、 熔解特点设置冒口， 冒口仅起 着集气集渣包的作用 ，应放置在渣尤其是有未完全 分解 、 裂解熔解泡沫塑料E P S 的粘黑稠渣、 气集中的 地方或死角顶端。 总之， 浇注系统设置不能使白模和 涂料残余杂物进入铸件( 内部或外表) 为宜。 浇注工艺 浇注过程中金属液 、白模 ( 泡塑模样E P S 或 E P MM A粒料) 及涂料、 干砂铸型三者之间的相互作 用和真空泵抽真空的作用 使其浇注工艺更为复杂。 3 _ 2 1 浇注温度 金属液的充型过程中 随着 白模的气化 势必 会降低温度， 从而影响充型速度 为了有足够温度来 气化白模而不影响充型，铸铁件的浇注温度比砂型 铸造法提高2 O 8 O c C， 铸钢件提高1 O 4 0 c C， 有色合 金提高2 O 5 O c C 。 其 中浇注温度对铸件质量最为敏感的是铸铁 件， 尤其对一些复杂薄壁铸铁件( 球铁件更甚) 。 如白 模密度 0 0 2 g c m3 ， 其浇注温度提高2 O 5 O， 密度 0 0 3 g c m 3 ， 提高4 O 8 0为宜。 浇注温度不足易起皱 皮 过高则又引发粘砂。 3 2 2 浇注速度 适宜的浇注速度应使金属液在铸型中充填速 度等于或接近白模的气化速度 。开始时流股过快过 急极易引起反喷、飞溅 。也易使铸型受冲击引起