1.原輔材料的優化控制
消失模涂料生產需要的原輔材料大致分為模樣原輔材料、干砂原輔材料、涂料原輔材料、合金熔煉原輔材料等。由于
消失模涂料工藝是一項系統工程,原輔材料的選擇尤為重要。控制各種原輔材料的質量和參數是
消失模涂料成敗的基礎。
模樣材料通常稱之為珠粒,鑄造上采用的珠粒一般分為兩種類型,即聚苯乙烯(EPS-Polysty-rene)珠粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Polymethyl Methacrylate)珠粒,二者都屬于高分子材料。還有一種EPS+PMMA的聚合物。對于低碳鋼鑄件,模樣材料中的碳易使鑄件表面產生增碳現象,從而導致各種碳缺陷。其中EPS(~(C)92%)、EPS+PMMA共聚物、PMMA(oJ(C)60%)對鑄件的增碳影響程度依次減小。模樣的密度是其發氣量的重要控制參數,上述三種材料的發氣量從小到大依次為EPS、EPS+PMMA共聚物、PMMA。珠粒的尺寸應根據所生產鑄件的壁厚選擇,一般情況厚大鑄件選用較粗粒徑的珠粒,薄壁鑄件選用較細粒徑的珠粒,使鑄件最薄部位保持三個珠粒以上為宜。
模樣材料的預發泡和成型控制也是技術成功的一個關鍵。一般情況下預發泡珠粒其密度控制在約o.024—o.03 g/cm;,其體積約為原珠粒體積的30倍。成形模樣的密度控制在約o.02-0.025 g/cm,。
干砂是
消失模涂料的造型材料,選擇干砂應與生產的鑄件材質有關,高溫合金采用耐火度較高、顆粒較粗的干砂。干砂主要使用天然硅砂,應去除砂中的鐵渣、粉塵和水分,并保持使用溫度不高于50℃。
2.涂料制配的控制
涂料是
消失模涂料中必不可少的原料,現在許多鑄造廠采用自制涂料。涂料的主要作用是提高模樣的強度和剛度、防止破壞或變形;隔離金屬液和鑄型;排除模樣汽化產物;保證鑄件表面質量等。
消失模涂料中耐火骨料主要有鋯石粉、鋁礬土、棕剛玉粉、石英粉、滑石粉、莫來石粉、云母粉等。其粒徑級配應兼顧防止粘砂和高溫透氣性,粒形有利于提高透氣性,通常選擇一定數量的球狀顆粒,有利于模樣汽化后氣體的逸出或模樣不完全分解的液化產物的排除。
消失模涂料涂料的載液多采用水基,其粘結劑主要包括粘土、水玻璃、糖漿、紙漿廢液、白乳膠、硅溶膠等。在選擇粘結劑時應考慮以下幾個方面因素:高溫發氣性;涂掛性;涂層強度和剛度;浸蝕模樣性等。懸浮劑用于防止涂料發生沉積、分層、結塊,使涂料具有觸變性。一般可采用膨潤土、凹凸棒石粘土、有機高分子化合物及其復合體等。
消失模涂料中還需添加表面活性劑,以增加涂料的涂掛性,提高涂料與模樣表面的親和性和結合強度。常加入其他添加劑,如消泡劑、減水劑、防腐劑、顏料等。要求涂層具有良好的強度、透氣性、耐火度、絕熱性、耐急冷急熱性、吸濕性、清理性、涂掛性、懸浮性等。綜合起來主要包括工作性能和工藝性能。
涂料的工作性能包括強度、透氣性、耐火度、絕熱性、耐急冷急熱性等,主要是在澆注和冷卻過程中應具有的性能,其中最重要的是強度和透氣性。涂料的工藝性能包括涂掛性、懸浮性等,主要是在涂掛操作中所要求的性能。一般
消失模涂料多采用水基涂料,涂料與模樣一般不潤濕,從而要求改進水基涂料的涂掛性。涂掛性是指模型涂掛涂料后一般需要懸掛干燥,希望涂料在涂掛后盡快不滴不淌,確保涂料層的均勻性,減少環境污染。懸浮性是指涂料在使用過程中,涂料保持密度的均勻性,不發生沉積現象。