消失模鑄造是指在鑄造過程中,模型氣化消失,這里的模型指的是鑄造時使用的模具,簡稱EPC鑄造。普通的砂型鑄造是將特定的模具中倒入金屬液,待金屬液成形后取掉模具,形成所需的鑄件。消失模鑄造工藝與之不同,消失模鑄造工藝采用泡沫塑料制成模具,將其埋入砂型中,砂型通常采用干砂或者帶有粘結劑的干砂,通過振動或者抽負壓等方式對其進行處理,隨后充入金屬液。高溫的金屬液使泡沫塑料升溫,經過軟化、液化和氣化的過程,Z終形成鑄件。
1 消失模鑄造工藝的特點
采用消失模鑄造工藝技術鑄件精度高,因消失模鑄造工藝基本沒有加工余量,是一種精確成型的新型工藝,這種工藝的特點是無需取出木樣,與普通鑄造工藝相比無分型面,無砂芯,采用這種方法鑄造出的大型煤機設備不存在飛邊和毛刺,也沒有拔模斜度,極大程度的降低了由于芯型組合匹配帶來的尺寸誤差。
與普通的大型煤機設備鑄造工藝相比,消失模鑄造工藝的設計更加靈活,鑄件的結構設計更加自由,采用普通的鑄造方式時,大型的復雜煤機設備鑄造都需要先分開制造部分設備,再拼接裝配而成,采用消失模鑄造工藝則無需此種方式,可以將泡沫進行拼接,從而進行鑄造,大大簡化了鑄造步驟和裝配難度。減少了機械加工的難度,節約了人力物力,提高鑄造質量并擴大經濟效益。
消失模鑄造工藝不需要采用傳統鑄造工藝中的砂芯,消失模工藝采用干砂充實壓緊,靠干砂的流動而制造出鑄件的內腔和孔,因此砂芯尺寸不精確的問題在消失模鑄造大型煤機設備中不復存在,也規避了下芯位置不準確的問題。
消失模鑄造工藝還具有清潔環保的優勢,在大型煤機設備鑄造過程中,型砂中沒有化學粘結劑,泡沫塑料對環境無害,在消失模鑄造大型煤機設備的過程中,排放的有害物質非常少,僅有的排放物相對排放位置集中,易于收集,排放時間短。消失模的造型采用干砂造型,鑄件落砂量得到顯著降低。與此同時,人員工作量的投入和清理的工作量都顯著降低。在大型煤機設備的鑄造過程中,噪聲削弱和粉塵量控制得到了改善。
消失模鑄造工藝還有一個特點是可以提高經濟效益,因采用消失模的工藝,型砂回收率高,化學粘接劑用量少,廢料少。自動化程度增加,使得人工勞動力投入量減少,改善了生產環境。
2 煤機設備面臨的問題
煤機設備產業現在面臨著市場混亂、競爭沒有健全機制的問題,國有企業、民營企業、外資企業、機修企業等都在做大型煤機設備,很多地區煤機設備企業密度較大,大型煤機設備配件城、大型煤機設備生產制造廠商星羅棋布,大型煤機設備行業沒有嚴格的行業準則,沒有標準的定價機制,很多企業打價格戰,拉低了制造工藝的質量。
煤機設備配件生產中還面臨著產品制造工藝落后,檢測手段和實驗手段單一,加工設備老舊等問題?,F在,我國的機械基礎加工手段落后,鑄造工藝得不到創新,熱處理和焊接質量達不到要求等問題頻發,距離設計要求所達到的性能參數還有很長的路要走。
3 大型煤機設備中消失模鑄造工藝的應用
3.1 泡沫塑料模樣制造
消失模的模樣制造在消失模鑄造工藝中Z為重要,模樣的選材、加工制造方法和工藝都應該引起研究者的足夠重視。制作消失模模具主要應該滿足以下要求,氣化溫度要低,這樣可以使消失模模具更加容易氣化分解。發氣量要低,這樣可以減少分解產物。氣化速度快,氣化完全,并且氣化后殘留物應該盡可能少。消失模自身的重量減輕有利于運輸和制造,有利于鑄造。材料強度和剛度應盡可能提高,可以減少在運輸和使用過程中的損傷。模型結構穩定性好才能制造出品質優異的模具。在對模具制作的過程中要熟悉圖紙設計內容,設計思路,適時對消失模設計圖紙和制造工藝流程進行修改,才能制造出合理的模具。
3.2 消失模在大型煤機設備配件生產中的運用實例研究
在具有負壓的條件下,運用消失模鑄造技術改善熔融金屬流動性,科學合理的布置了排氣口,成功鑄造了重量達2.5噸,直徑3米的立井天輪,實現了預期的設計目的。消失模鑄造工藝在大型煤機設備生產中的主要優勢體現在負壓條件下熔融金屬液體流動性變好,并且也解決了原有砂型崩潰的問題。