树脂是制备高质量新型铸造造型线模型覆膜砂的关键材料。对树脂的要求具备以下优点:(1)较高的比强度,可降低覆膜砂的发气量和成本。(2) 较快的聚合速度,可提高制芯效率。(3) 较低的游离酚含量,可改善铸造造型线模型设计铸造车间环境和劳动条件。(4) 较全的品种,可满足不同的需要。
为了生产尺寸精度高、几何要求高的薄壁复杂零件,必须使用低温高膨胀率的原砂。这类砂大致可分为四类:锆英砂或铬矿砂,成本高,难以推广;低Si02含量的砂耐火性低,不易清洗,影响铸件表面光洁度;热法再生砂具有良好的技术经济性能,但我国目前还没有这样的新型铸造造型线模型处理设备;高铝复合砂,树脂掺量高。认为后两种砂是制备低膨胀铸造造型线模型设计覆膜砂的较好选择。工艺试验表明,高温膨胀率低,树脂含量低,环境污染小,充分利用原砂资源成本不高(成本:热再生200元T)。
水溶液中乌洛托品和硬脂酸钙的浓度和加入量对新型铸造造型线模型覆膜砂的固化速度、析气性、脆性和质量稳定性均有影响。对比试验结果表明,我国不同厂家铸造造型线模型设计覆膜砂、乌洛松含量较大,乌洛松含量在树脂含量的14%~15%范围内。5%。硬脂酸钙的用量对覆膜砂的流动性、抗结块性和产气量有很大影响。国内的一些制造商增加了大量的加入量,加入量应通过试验降低。
铸造黑色金属用泰安新型模具材料钢和铸铁的浇注温度约在1 300~1 600 C之间,因此,模具零件多采用铬钨钒或铬钼钒等模具钢,并经调质处理。若模具尺寸精度要求不高,也可采用低碳钢。黑色金属用模具的寿命一般只有几百次到儿千次,冲头和型芯的寿命则更短。最为常用的3Cr2W8V钢由于其热疲劳抗力差,使用寿命很低。新型铸造造型线模型模具的低寿命已成为黑色金属挤压铸造中的难题 目前,国内外正在大力研究使用钼、钨或铌基难熔合金,铁、钴、镍基耐热合金以及其它材料。如钨基合金Anviloy 1150、MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718、GH-761等几种合金也同样适用于挤压铸造黑色金属用模具材料。表1是挤压铸造型腔材料选择的情况。