鋁合金樹脂砂鑄造未來技術(shù)工藝的發(fā)展情況
鋁合金樹脂砂鑄造內(nèi)在質(zhì)量和使用質(zhì)量。外觀質(zhì)量指鑄件表面粗糙度、表面缺陷、尺寸偏差、形狀偏差、重量偏差;內(nèi)在質(zhì)量主要指鑄件的化學(xué)成分、物理性能、機(jī)械性能、金相組織以及存在于鑄件內(nèi)部的孔洞、裂紋、夾雜、偏析等情況;使用質(zhì)量指鑄銅件在不同條件下的工作耐久能力,包括耐磨、耐腐蝕、耐激冷激熱、疲勞、吸震等性能以及被切削性、可焊性等工藝性能。 被廣泛運(yùn)用于鑄鐵件的生產(chǎn)作業(yè)中。樹脂砂鑄造是將一定的樹脂與砂子按一定的比例混合,在常溫下加工制作即可硬化成砂型的一種鑄造方式。樹脂砂鑄造廣泛應(yīng)用,但是也不可避免出現(xiàn)一些缺陷,缺陷存在原因:
1、砂眼。這個(gè)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一個(gè)方面是在操作中鑄型內(nèi)有砂子掉入。其次就是涂料性質(zhì)問題,強(qiáng)度差、耐火差等。當(dāng)然,最常見的還是鑄型中存在大量的氣體物質(zhì),由于涂料沒有很好的透氣性,因此會(huì)出現(xiàn)砂眼。
2、所用涂料的附著力差。這主要體現(xiàn)在制作過程中,填砂震動(dòng)時(shí)造成涂料剝落,從而引起鑄件粘砂。
3、使鑄件產(chǎn)生粘灰、表面積附上涂料。在高溫下,液體金屬杯氧化,將與涂料和鑄型發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成金屬氧化物,最后引起涂料和砂型有極強(qiáng)的粘結(jié)性,從而引起鑄件粘砂。有時(shí)即使不產(chǎn)生粘砂,但也會(huì)在鑄件表面附上已成難以清理的涂料。
4、涂料膨脹系數(shù)高。在制作中,所用材料在高溫金屬液體接觸下,涂料受熱體積膨脹,引起脫離鑄型,從而導(dǎo)致鑄件粘砂。
鋁合金樹脂砂鑄造工藝:
鋁合金具有密度低、強(qiáng)度高、韌性好和耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),在航空航天工業(yè)中被廣泛用作結(jié)構(gòu)材料,同時(shí),也正在積極開發(fā)作為汽車先進(jìn)材料而應(yīng)用于高檔轎車發(fā)動(dòng)機(jī)。鑄造工藝是傳統(tǒng)鋁合金主要制備方法,但已難以滿足制備高性能鋁合金的需要。第一,傳統(tǒng)工藝已經(jīng)難以進(jìn)一步提高強(qiáng)度、塑性、剛度、耐熱性和耐腐蝕性;第二,在追求高性能的過程中,鑄造工藝成本由于增添設(shè)備和成品率下降而迅速上升;第三,由于合金含量上升,塑性往往降低,因而后續(xù)壓力加工成本上升、成品率降低。生產(chǎn)的高成本大大提高了先進(jìn)鋁合金的使用門檻,嚴(yán)重影響整體市場(chǎng)規(guī)模的發(fā)展。在這些方面,噴射成形工藝正好具有性能和綜合成本的雙重優(yōu)勢(shì),可使先進(jìn)鋁合金的使用門檻降低,還可以進(jìn)一步提高性能,在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)以鋁代鋼,從而迅速培育先進(jìn)鋁合金的市場(chǎng),并反過來促進(jìn)噴射成形工藝獲得規(guī)模成本優(yōu)勢(shì)。因此,噴射成形工藝將成為先進(jìn)鋁合金的主要生產(chǎn)工藝。
需要用到砂,是用來配置型砂和芯砂的一種顆粒狀太火材料。鑄造砂的顆粒形狀和顆粒組成對(duì)型砂的流動(dòng)性、緊實(shí)性、透氣性、強(qiáng)度和抗液態(tài)金屬的滲透性等性能有影響,是鑄造砂質(zhì)量的重要指標(biāo)。
鋁合金樹脂砂鑄造生產(chǎn)線工藝流程:
澆注后的砂箱及鑄件由行車吊至慣性振動(dòng)落砂機(jī)上,經(jīng)落砂處理后,鑄件運(yùn)到清鏟車間,砂箱運(yùn)至砂箱庫備用。大塊夾皮,冒口由人工分揀,通過落砂柵格的砂子、砂團(tuán)以及小塊冷鐵落至磁選皮帶機(jī),經(jīng)磁選后輸送至多功能振動(dòng)破碎再生機(jī)進(jìn)行破碎、脫膜、篩分,經(jīng)過篩分后的砂子進(jìn)斗式提升機(jī),由提升機(jī)提升至離心轉(zhuǎn)子二級(jí)再生機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力再生,充分脫膜?;旌现⒎?、灰塵、樹脂膜的再生砂經(jīng)流砂槽流入流幕式風(fēng)選機(jī),風(fēng)選機(jī)連接著旋風(fēng)除塵器及脈沖式反吹除塵器,將微粉、灰塵去除。樹脂砂鑄造生產(chǎn)線的意義:最大限度地減少因廢砂排除造成的環(huán)境污染,使90%以上的廢砂可以再生回用。由于再生砂顆粒表面光滑,粒度分布均勻,微粉少,可節(jié)約昂貴的樹脂20%以上。再生砂熱穩(wěn)定性好,熱膨脹少,化學(xué)性能穩(wěn)定,酸耗值降低,樹脂砂性能容易控制,有利于提高鑄件質(zhì)量,減少脈紋、機(jī)械粘砂等缺陷。 在鑄造形成過程中,容易產(chǎn)生內(nèi)部疏松、縮孔、氣孔等缺陷,這些含有缺陷的鑄件在經(jīng)過機(jī)加工后,表面致密層部件被去掉而使內(nèi)部的組織缺陷暴露出來。
鋁合金樹脂砂鑄造工藝:對(duì)鑄件和鑄型進(jìn)行造型、烘干和造芯后,就可以完成合型,用熔煉金屬對(duì)合型進(jìn)行澆注,然后進(jìn)行落砂處理,基本完成鑄造,最后對(duì)其進(jìn)行灰塵清理、整體檢查,完成整個(gè)樹脂砂鑄造。鑄件在制作工程中,需要用樹脂砂造型,利用樹脂砂型固化,然后起模。很好地避免了在起模前和起模時(shí)因外力作用碰撞或松動(dòng)導(dǎo)致最終成型后的變形。減少了制作前定型和鑄造后修型的麻煩,使鑄件尺寸精準(zhǔn)、輪廓光滑清晰、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)。采用樹脂砂造型時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況和產(chǎn)品適當(dāng)加大模具的拔模斜度,這樣合理的調(diào)整能防止起模遭到破壞后高難度的修補(bǔ)。樹脂砂的可使用時(shí)間根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)整,相應(yīng)的固化劑等也要調(diào)整比例。
鋁合金樹脂砂鑄造具有一些其他鑄件無法比擬的優(yōu)勢(shì),如美觀、質(zhì)量輕、耐腐蝕等優(yōu)勢(shì),使它廣受用戶的青睞,特別是在汽車輕量化以來,鑄造鋁合金鑄件在汽車工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。鑄造鋁合金的密度比鑄鐵和鑄鋼小,而比強(qiáng)度則較高。因此在承受同樣載荷條件下采用鋁合金鑄件,可以減輕結(jié)構(gòu)的重量,故在航空工業(yè)及動(dòng)力機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械制造中,鋁合金鑄件得到廣泛的應(yīng)用。鋁合金有良好的表面光澤,在大氣及淡水中具有良好的耐腐蝕性,故在民用器皿制造中,具有廣泛的用途。純鋁在硝酸及醋酸等氧化性酸類介質(zhì)中具有良好的耐蝕性,因而鋁鑄件在化學(xué)工業(yè)中也有一定的用途。純鋁及鋁合金有良好的導(dǎo)熱性能,放在化工生產(chǎn)中使用的熱交換裝置,以及動(dòng)力機(jī)械上要求具有良好導(dǎo)熱性能的零件,如內(nèi)燃機(jī)的汽缸蓋和活塞等,也適于用鋁合金來制造。
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