消失模铸造涂料涂敷技术与黑区控制工艺

[一]、涂料涂敷技术
　　在消失模铸造中，涂料的主要作用是提高泡沫模型的强度和刚度；防止在运输、填砂振动时模样破坏或变形，浇注时涂料层将金属液和铸型隔离，防止金属液渗入型砂中或出现塌箱。涂料层应能使泡沫模型热分解产生的大量气体等产物顺利逸出，防止铸件产生气孔、碳缺陷等；铸件的表面品质。
　　消失模涂料中耐火骨料是涂料的主体，其质量分数一般大于50%。主要有错英粉、铝矾土、棕刚玉粉、石英粉、滑石粉、莫来石粉、云母粉等。其粒径级配应兼顾防止粘砂和高温透气性，粒形要有利于提高透气性，通常选择数量的球状颗粒，有利于模型气化后气体的逸出或模型不分解的液化产物的排除。
　　消失模涂料的载体可采用水或乙醇，综合考虑消失模铸造多采用水基。粘接剂主要包括粘土、水玻璃、糖浆、纸浆废液、白乳胶、硅溶胶等。近年来在选择粘结剂时主要考虑以下几个方面的因素：1)减少高温发气性；2)提高涂挂性；3)提高涂层强度和刚度；4)不浸蚀模型等。悬浮剂可防止涂料发生沉积、分层、结块、使涂料具有的触变性。多采用膨润土、凹凸棒石粘土、高分子化合物及其复合体等。另外消失模涂料中还添加表面活性剂，目的是增加涂料的涂挂性，提高涂料与模型表面的亲和力和结合强度，此外还常常加入其他添加剂，如消泡剂、减水剂、剂、颜料等。
　　为此要求涂料层具有良好的强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性、低的吸湿性、良好的清理性、涂挂性、滴淌性、悬挂性等。综合起来主要包括工作性能和工艺性能两大类。
　　涂料的工作性能包括强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性等，主要是在浇注和冷却过程中应具有的性能，其中的是强度和透气性。而涂料的工艺性能包括涂挂性、滴淌性、悬浮性等，主要是在涂挂操作中所要求的性能。一般消失模铸造多采用水基涂料，涂料与模型一般不润湿，从而要求改进水基涂料的涂挂性。滴淌性是指模型挂涂料后尽量不滴不淌，涂料层的均匀性。悬浮性是指涂料在使用过程中，涂料保持密度的均匀性，不发生沉积现象等。
　　由于不同的合金对涂料的要求不同，建议根据合金种类的不同研制相应的涂料，如铸铁涂料、铸钢涂料，有色合金涂料等。消失模铸件在涂料配置和混制过程中，应尽量使用合理的骨料级配，使骨料和粘结剂及其他添加剂混合均匀。
　　除了涂料性能达到要求外，涂敷和烘干工艺对生产也具有的影响。生产上多采用浸涂，是一次完成。烘干时控制烘干温度的均匀性和烘干时间，涂层干燥不开裂。
　　[二]、黑区控制工艺
　　1、浇注系统设置
　　浇注系统应根据毛坯铸造结构、形状和复杂程度以及壁厚差异灵活设置。通常采用底注和阶梯浇注，使金属液流均匀进入，避免死角，使金属液平稳上升，热分布均匀，引导残渣浮入冒口和集渣包。浇注系统尺寸要比普通砂型铸造的直、横、内浇道截面积大20%一30%；
　　2、造型
　　采用粒度为20/40的干砂。砂箱底层砂厚为150-200mm，铸件间隔距离为100-150mm，振动紧实。具体工艺过程为：检查模样簇是否有露白并补涂涂料—铺垫底砂并振动紧实—放置模样—填砂至内浇道处—粘结浇注系统—填砂至直浇道—振动紧实—盖塑料薄膜—放置浇杯—干砂压紧—移至浇注区。
　　3、熔炼工艺
　　电机壳一般使用的材质为HT150或HT200，其目标控制成分；
　　4、浇注工艺
　　1)浇注负压：浇注过程中的负压控制在0.03MPa以上，浇注结束后继续负压5-8min。
　　2)浇注温度：消失模铸造时，浇入的高温金属液前沿首先与模样接触，泡沫塑料模样燃烧并分解，金属液温度下降。因此，消失模铸造的浇注温度要比砂型铸造的浇注温度高30^-80℃。电机壳消失模浇注温度控制在1420-1520℃。
　　3)浇注速度：浇注时采用慢一快一慢的浇注方式，切忌流股中断。浇注过程中应随时观察浇口杯铁液情况，铁液在浇口杯中有，给予铁液的静压力，同时有助于充型速度的提局。

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