硅溶膠鑄造是指用易熔材料制成模樣,在模樣上涂覆若干層耐火材料制成型殼,熔出模樣后經(jīng)高溫焙燒,即可澆注的鑄造方法。
硅溶膠鑄造的過程:
1 制造模具
模具是用于壓制工件模樣的型。為了保證蠟?zāi)5馁|(zhì)量,模具必須有高的尺寸精度和很小的表面粗糙度值。當(dāng)鑄件精度不高或生產(chǎn)批量不大時,可用易熔合金、環(huán)氧樹脂、石膏直接向母模上澆注而成;當(dāng)鑄件精度高或大批量生產(chǎn)時,壓型一般用鋼、銅合金、鋁合金經(jīng)切削加工制成,一般企業(yè)使用鋁合金模具較多。
2 壓制蠟?zāi)?/p>
將處理好的蠟膏壓入模具型腔中,經(jīng)冰水機(jī)冰水冷凝后取出,放入水池中一段時間后,經(jīng)修整檢驗后,得到單個蠟?zāi)?。蠟?zāi)?梢岳斫鉃槭且环N壓力鑄造零件。
2.1 壓蠟工藝參數(shù)
室溫:25℃±2℃,蠟缸溫度:56~60℃,射蠟嘴溫度:56~60℃,射蠟壓力:2.5~15MPa(具體應(yīng)根據(jù)工件大小壁厚進(jìn)行調(diào)整),保壓時間:數(shù)秒到幾十秒(根據(jù)工件大小、壁厚調(diào)整),冷卻水溫度:9℃±2℃。
2.2 操作注意事項
壓蠟前檢查模具型號,打開模具對模具型腔進(jìn)行清理、擦拭,清除模具上的殘留蠟,只可使用竹刀,不允許使用金屬物品接觸,防止損傷模具表面。用壓縮空氣吹凈模具型腔,噴上脫模劑合模。蠟?zāi)褐七^程中不能輕易變動壓制參數(shù)。對于壓制出的蠟?zāi)H绯霈F(xiàn)局部鼓起,蠟?zāi)S腥苯?,變形不能修?fù)以及尺寸有問題的蠟?zāi)?yīng)作報廢品處理。
3 修模
蠟?zāi)5暮脡摹⒈砻尜|(zhì)量、變形程度決定了產(chǎn)品的部分重要參數(shù),因此蠟?zāi)\囬g需要恒溫控制,盡量減小蠟?zāi)5淖冃危瑫r對每個蠟?zāi)R残柽M(jìn)行表面的檢查,有流痕的應(yīng)洗去,同時修模要去除蠟件的毛刺、飛邊以及合模線,對有微量缺損的應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)。
4 組合蠟?zāi)?/p>
修模后,對于合格的單個蠟?zāi)樘岣呱a(chǎn)率,將單個蠟?zāi)H酆冈陬A(yù)先制好的蠟質(zhì)公用澆注系統(tǒng)上,形成蠟?zāi)=M。通常一個蠟?zāi)=M上可熔焊2~80個蠟?zāi)?。組樹方案決定產(chǎn)品的成品率及鋼水利用率,設(shè)計時應(yīng)慎重考慮組樹方案,同時也應(yīng)考慮組樹方案是否便于蠟的回收再利用。
5 清洗蠟?zāi)?/p>
組樹后的蠟?zāi)=M靜置45min以上后,可以進(jìn)行清洗,制殼掛漿之前,必須對組數(shù)后的蠟?zāi)=M進(jìn)行清洗,去除表面的蠟屑及油脂,提高制殼粘附力。將模組浸入清洗液中往復(fù)三次,共約4s左右,取出后用壓縮空氣將模組吹干后可以上漿制殼。
6 制造型殼
在蠟?zāi)M饨焱苛虾?,放入制殼間干燥,面層采用自然干燥的方法,過渡層及背層則采用旋轉(zhuǎn)風(fēng)風(fēng)干的方法加速干燥,如此重復(fù)涂掛5~7次(小鑄件5~6層,大鑄件6~9層。面層用較細(xì)的砂,過渡層沙稍粗,后幾層的砂較粗,)至涂料結(jié)成7~15mm的硬殼為止,這種有足夠強(qiáng)度的硬殼鑄型稱為型殼。
6.1 配比
根據(jù)不同的產(chǎn)品應(yīng)采用不同的粘度值,形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的,涂料應(yīng)稀一些,形狀簡單有大面積平面類產(chǎn)品,涂料取稠一些。
6.2 控制要求
制殼間溫度25℃±2℃,面層間濕度55%~70%,過渡層50%~65%,背層40%~60%。面層涂料去不是新料時攪拌時間≥24h,部分新料攪拌時間≥12h,過渡層以及背層全新料時,攪拌時間≥12h,部分新料攪拌時間≥6h。
6.3 上漿操作要點(diǎn)
將清洗好的模組以一定的角度緩慢地浸入涂料桶中,稍作旋轉(zhuǎn),以稍快速度取出模組,滴除多余涂料,用壓縮空氣吹破附在上面的氣泡(對于字體和凹槽處有沒掛到漿處要用毛筆涂刷局部進(jìn)行修補(bǔ)),不停地轉(zhuǎn)動模組,在旋轉(zhuǎn)中進(jìn)入淋砂機(jī),讓模組表面覆上均勻的砂,然后吊掛的周轉(zhuǎn)小車上進(jìn)行干燥。同樣的方法進(jìn)行過渡層和背層的上砂,在制完最后一層背層干燥后,進(jìn)行最后的封漿干燥。
6.4 制殼干燥時間控制
面層干燥時間 6~8h,過渡層干燥時間≥10h,背層干燥時間≥12h,封漿層干燥時間≥14h,不同的砂干燥時間也是有區(qū)別的,根據(jù)干燥情況可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,出現(xiàn)掉砂、裂痕現(xiàn)象說明型殼過于干燥,應(yīng)適當(dāng)縮短干燥時間。
7 脫蠟及蠟處理
把型殼倒放入蒸汽脫蠟斧中,使蠟?zāi)H刍?,并從下方流出,?jīng)水分離器分離,收取蠟液,放入除水桶中進(jìn)一步進(jìn)行蠟水分離和去除蠟中的雜質(zhì),12 小時后將蠟液經(jīng)過濾網(wǎng)放入靜止桶中靜止6~8小時,最后將蠟液放入保溫箱中保溫供再次使用。蠟?zāi)A鞒龊蟮男蜌ぜ礊殍T型。
注意:(1)型殼從制殼間出來到進(jìn)入脫蠟斧的時間不得超過1.5分鐘,最好控制在1分鐘以內(nèi);(2)進(jìn)入脫蠟斧之后,脫蠟斧內(nèi)的壓力要在13 秒內(nèi)最小達(dá)到0.6MPa;(3)除水桶攪拌溫度110~120℃,靜置桶溫度<90℃,溫度過高蠟容易老化,保溫箱溫度控制在54~62℃。
8 型殼焙燒、澆注、落砂和清理
脫蠟后的型殼在澆注時要進(jìn)行型殼的焙燒,將型殼放入1100℃的燃油爐或電熱爐中進(jìn)行焙燒50分鐘,其目的主要是除去脫蠟后的殘留蠟液以及可以提高型殼的強(qiáng)度、透氣性,防止?jié)沧r型殼變形或破裂。還有一個極其重要的因素是減小可澆注鋼液與型殼的溫差減低工件的縮孔現(xiàn)象。鋼液溶化保溫鎮(zhèn)定可澆注時,取出焙燒爐中達(dá)到焙燒保溫時間的型殼即可澆注。鑄件冷凝后毀掉鑄型,去掉澆注系統(tǒng),清理毛刺進(jìn)行拋丸處理即可得到目標(biāo)鑄件。不銹鋼鑄件表面通常還須進(jìn)行酸洗、鈍化處理。