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消失模铸造中不可或缺的三种原料的选用
消失模铸造过程中要用到各种铸造原材料,其中较为重要的就是模型材料、铸造涂料和干砂。通常情况下,铸造上采用的模型材料一般分为两种类型,分别是聚苯乙烯模型材料和聚甲基丙烯酸甲酯模型材料,二者都属于高分子材料;另外还有一种PS+PMMA的聚合物。
对于低碳钢铸件来说,模型材料中的碳易使铸件表面产生增碳现象,从而导致各种碳缺陷,这也是选择模型材料的依据。此外,模型的密度是其发气量的重要控制参数,模型材料尺寸应根据所生产铸件的壁厚进行选择。一般情况下,厚大铸件选用较粗粒径的珠粒,反之薄壁铸件选用较细粒径的珠粒,使铸件最薄部位保持三个珠粒以上为宜。
模型材料的预发和成形控制也是技术成功的一个关键,一般情况下,预发模型材料其密度控制在约0.024~0.03g/cm3,其体积约为原珠粒体积的30倍;而成形模型的密度控制在约0.02~0.025g/cm3。
干砂是消失模铸造的造型材料,由于该工艺的特点,选择干砂应与生产的铸件材质有关,所以说高温合金往往会采用耐火度较高、颗粒较粗的干砂。目前干砂主要使用天然石英砂,在应用的时候要去除砂中的铁渣、粉尘和水分,并保持使用温度不高于50℃。
当然,涂料也是消失模铸造中必不可少的原料,它能对模型的强度和刚度起到提高的作用,防止其被破坏或变形;同时还能隔离金属液和铸型;排除模型气化产物;保证铸件表面质量等。
现在许多铸造厂采用自制涂料,其粒径级配应兼顾防止粘砂和高温透气性,粒形有利于提高透气性,通常选择一定数量的球状颗粒,有利于模型气化后气体的逸出或模型不完全分解的液化产物的排除。