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消失模涂料大型鑄件用涂料的研究及應(yīng)用
消失模涂料大型鑄件用涂料的研究及應(yīng)用
隨著我國(guó)裝備制造業(yè)的迅速發(fā)展，消失模涂料特別是航空、航天、汽車、電子和軍工等領(lǐng)域，對(duì)零件的結(jié)構(gòu)提出了薄壁輕量化、大型精密化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的要求。而目前主要是采用鍛坯機(jī)加工的辦法來制造這種零件，從而，導(dǎo)致其制造成本高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，材料消耗多，嚴(yán)重限制了這類產(chǎn)品的應(yīng)用和發(fā)展。因而人們希望能夠采用近凈成形的精密鑄造工藝來制造這類大型、精密鑄件，而被謄為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的近凈成形的鑄造工藝——消失模涂料是一個(gè)首選的方案。
消失模涂料技術(shù)(Evapomtive Pa牡en casting，簡(jiǎn)稱EPc)作為一種先進(jìn)的鑄件近凈成形方法，由于鑄件尺寸形狀精確，重復(fù)性好，舊砂再生回用容易等優(yōu)點(diǎn)，特別是目前由于木材的巨大消耗，傳統(tǒng)砂型用的木模費(fèi)用昂貴，使得單件或小批量的大型鑄件的生產(chǎn)向消失模涂料方向發(fā)展。這不但可省去昂貴的木模費(fèi)用，而且便于操作，能縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率。
所以，近年來在世界上得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。但是，由于高密度的泡沫塑料高溫分解后的發(fā)氣量很大，所以消失模涂料采用的模樣為低密度的泡沫塑料，剛性和強(qiáng)度都很低。將它用于生產(chǎn)大型、薄壁、精密的鑄件時(shí)，在操作過程中模樣的變形、損壞直接影響著鑄件的精度和該工藝的應(yīng)用。利用高強(qiáng)度涂料則是有效減少模樣變形的重要途徑，而如何提高涂料的高溫透氣性和強(qiáng)度就成為大型鑄件消失模涂料的關(guān)鍵技術(shù)之一。
1消失模涂料的作用
一般來說，消失模涂料的主要作用如下。
(1)隔離作用。覆蓋在泡沫模樣表面的涂層，防止金屬液滲入砂型而產(chǎn)生機(jī)械或化學(xué)粘砂，同時(shí)，防止干砂流人金屬液與泡沫模樣的間隙中，造成鑄型“塌箱”。
(2)增強(qiáng)作用。提高泡沫塑料模樣的強(qiáng)度和剛度，防止模樣在運(yùn)輸、造型和負(fù)壓緊實(shí)時(shí)的變形或損壞。
(3)排氣作用。多孔的涂料層能讓泡沫塑料受熱分解的大量氣體或液體等產(chǎn)物，在負(fù)壓下順利地通過干砂排到大氣中囝，保證澆注過程的順利進(jìn)行，并減少或防止鑄件產(chǎn)生氣孔或表面增碳等缺陷。模樣表面的涂層同時(shí)起到保溫作用，避免鑄件產(chǎn)生澆不足、冷隔等鑄造缺陷。
因此，大型鑄件消失模涂料用的涂料，與一般砂型鑄造用的涂料相比，具有很多的獨(dú)特性能，除了應(yīng)具有一般砂型鑄造涂料所要求的工藝性能外(如懸浮性、流變性、抗裂性等)還要具備良好的涂掛性、流淌性、透氣性和強(qiáng)度等性能。所以，開發(fā)大型、復(fù)雜、薄壁、精密的消失模鑄件專用涂料，對(duì)推動(dòng)消失模涂料向薄壁輕量化、大型精密化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的優(yōu)質(zhì)鑄件方向發(fā)展，有著十分重要的作用。
本文根據(jù)大型鑄件消失模涂料及消失模涂料的作用特點(diǎn)，從涂料的配方、涂料的性能及涂料的涂敷等方面對(duì)大型鑄件用消失模涂料進(jìn)行了研究。
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