壓鑄鋁件,鋁鑄件,鋁壓鑄件,鑄鋁件,壓鑄廠家,澆鑄鋁件_泊頭東固模具制造有限公司
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            鑄鋁件造型制芯技術的現狀與發展

            發布者:東固模具
            10-09
            2019

            由于鋁合金的澆鑄溫度比灰口鑄件球墨鑄鐵低得多(一般情況下,鋁合金的澆鑄溫度約為720℃,而鑄鐵的澆鑄溫度在1450℃左右),采用壓鑄或金屬型鑄造法生產鑄鋁件時鑄型所受到的熱沖擊要低得多,但其中所使用的砂芯,以及其他鑄造法中采用的鑄型、砂芯,在借用鑄釩鑄鐵用型(芯)砂粘結劑體系時,卻存在著極為尖銳的潰散性問題在鑄鋁件生產工藝方法中,潰散性較高的濕型法也有的使用,熱硬化法及氣體硬化法等為金屬型高壓壓鑄及濕型法生產使用的型芯所占比例較大,特別是殼芯方面有著很好的應用前景,用自硬樹脂砂或氣體硬化砂制造的鑄型型芯也占有一席之地。

            1.普通鑄型棍型)鑄造法

            在汽車制造業中,目前的普通鑄型(I型)主要用于生產灰鑄銑球墨鑄鐵件,雖然在鑄鋁件生產工藝方法中,壓鑄金屬型鑄造(含低壓鑄造和重力鑄造)仍占主導地位,但由普通鑄型(濕型)法所生產的鑄鋁件產量在近年來有所增抓現代的濕型砂以膨潤土作粘結劑,適量添加淀粉煤粉。由于生產鑄鋁件時對潰散性有較高的要求,一般以Ca系膨潤土為基礎,適量混入Na系膨潤土,或是將瑛膨潤土按比例混合用作粘結劑。

            傳統的手工造型濕型法,生產率低,不能滿足現代化大工業生產的要求但現在若采用機器自動造型生產濕型法鑄鋁件時,雖初期投資較大,但由于其運行維持費用低、及設計更改較為靈活的優點,在鑄鋁件生產中的所占份額趨于上孔氣壓造型機近年來在鑄型的尺寸精度方面有的提高,有助于生產出復雜程度的鑄鋁件。

            2.殼型鑄造法

            考慮到殼型鑄造法所生產的鑄件有較高的尺寸精度、表面光潔,以及用作高壓鑄造的型芯時,在80MPa的壓力之下其變形量和收縮量較小,在鑄鋁的生產過程中,殼型(芯)的使用較為普遍但在對所有用于鑄鋁件生產的砂型、型芯作潰散性評價時,殼型覆膜砂的潰散性僅優于水玻璃砂,因而人們在其潰散性方面作了大量的研究工作。

            2.1和使用潰散性優良的鑄鋁件生產酚醛樹脂。在殼型法中廣泛使用的酚醛樹脂由于其自身具有耐熱性好的特點,在其基礎上添加潰散劑是其潰散性的主要方法:雖然已有較多的實驗結果表明:添加金屬鹵化物、磷酸醋化物、熱塑性樹脂、碳酸鹽氫氧化物、過氧化物糖類、硫酸醋等潰散劑可以降低樹脂的熱分 解溫度,添加金屬(如銅合金)粉末或金屬氧化物(如三氧化二鋁淞末在高溫下自身不會發生熱分 解,卻能提高砂芯的熱傳導率,從而酚醛樹脂的熱分 解,但現在已具有商業價值的潰散劑主要有3類:金屬鹵化椒碳酸鹽或酸鹽磷酸醋或磷酸鹽這些潰散劑也可用于水套芯等實心型芯的潰散性現在的工作仍然是降低采用潰散性的覆膜砂生產成本,以進一步推廣應用。國內某廠也試用在水溶性覆膜砂中添加食鹽以解決鋁制葉輪鑄造生產中既要求足夠的強度,又要求有良好的潰散性的問題,取得了令人滿意的結果。

            2.2減低酚醛樹脂加入量[途徑之一是采用的樹脂,以降低樹脂用量實踐證明,這是提高覆膜砂的潰散性的一個的方法,收效顯著。例如日本某公司采用普通樹脂覆膜砂時,要使其強度達到5MPa的指標,樹脂添加量應為2.1%(砂重),而采用型酚醛樹脂時,樹脂的添加量僅需1.55%即滿足要求,對覆膜砂的潰散性進行評定時,型酚醛樹脂覆膜砂的潰散性比普通樹脂覆膜砂大約提高了一倍。途徑之二是采用原砂,提高樹脂的粘接效率,以減少樹脂加入量日本某鑄造廠對本國所產原砂與從美國的球狀石英砂的粘結效率和潰散性進行了對比,發現純度較高的圓形砂在同等強度要求情況下,所需加入的樹脂量明顯低于本地砂,潰散性的效果令人滿意但是使廠商感到遺憾的是砂成本太高而難以承受,不能實現大規模生產。人造莫來石球用作耐火骨料也有較好的效果,但同樣存在成本問題,目前仍處于試驗階段。

            2.3減薄型、芯的厚度及擴大殼芯的應用范圍

            當殼型、芯的壁厚減小時,澆鑄后殼型芯內部溫度上升較快,樹脂也易于同周圍的空氣接觸,熱分 解反應進行比較,澆鑄后型芯有很高的潰散J性該觀點被生廠商所廣泛接受,現在日本的鑄鋁生產廠家中普遍趨于擴大殼芯的應用范圍,除在低壓鑄造重力鑄造中采用水套芯的情況之外,在考慮到型芯的變形等剛度問題時,有時在工藝上不允許減薄壁厚,此時可在厚壁部位造型、制芯時放置低樹脂量的砂塊來滿足其對潰散性的要求。

            3.熱芯盒法及溫芯盒法

            3.1熱芯盒法美國及歐洲共同體采用熱芯盒法較日本要普遍一些。在汽車的鋁制汽缸體和汽缸蓋的生產中所使用的水套芯以及實心砂芯中,采用呋喃樹脂的熱芯盒法要多于采用酚醛樹脂,因前者具有的潰散性現在研究工作的放在克服樹脂砂的吸濕后性能下降、防止臭味發生方面,若取得較大的進展的話,也可在提高鑄鋁件的生產效率上發揮的作用。

            3.2溫芯盒法呋喃樹脂溫芯盒法保持了熱芯盒法的主要優點,又在減少臭味、吸濕后性能下降及可使用時間等方面克服熱芯盒法的諸多不足,樹脂量進一步降低,無需的硬化劑,型芯的潰散性良好,在各工業發達已進入實用化階段。特別是對于低壓鑄造或壓鑄法中所需的具有好的耐熱性能和高的潰散性能的實心砂芯的情況,在進一步的深入研究之后,呋喃樹脂溫芯盒法可能成為具有吸引力的制芯方法。由于在世界范圍內節約能源保護生態環境的形勢日趨嚴峻,部分工業發達甚至已用法律法規的形式要求強制推行,汽車工業首當其沖,已經面臨挑戰。國內的汽車制造業正處于起飛的前夕,此時研究鑄鋁零部件生產的工藝技術問題,以使我國的汽車零部件生產有一個高的起點,同時又符合我國的國情。在今后一段時間中鑄鋁件的產量可能會有很大提高,同時對鑄鋁件質量的要求將嚴格,鑄造界要對此引起高度重視。今后鑄鋁件生產工藝的主要發展趨勢是:

            (l)鑄鋁件的造型、制芯技術,砂型鑄造所占比例將明顯上升;

            (2)鑄鋁件粘結劑的和應用加快,型芯砂的潰散性將進一步的;

            (3)今后的鑄鋁件生產技術將綜合考慮經濟效益和環境保護兩方面因素。


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