精密消失模覆膜砂生产的发展80年代前,覆膜砂以自制自用为主,用于壳芯生产。80年代以后,由于我国高新制造技术的迅速发展,特别是机械业工和汽车工业突飞猛进的发展,对强度高、壁厚薄、精度要求高、表面质量好的铸件需求量剧增。有些外商订货时要求铸件必须用树脂砂生产,所以仅靠粘土砂造型和油砂制芯巳无法满足对铸件越来越高的要求,因此在客观上给覆膜砂的发展创造了条件。90年代以来,覆膜砂的生产应用得到迅速发展,其中包括覆膜砂生产所需要的原材料,浙江消失模覆膜砂的品种也在不断增多,并已形成系列化。覆膜砂生产厂家和产量也飞速增长。
精密消失模铸造模具是一种先进的机械零件液态成形技术,具有工艺适用性好、工艺出品率高、劳动条件较好等优点,其生产出的挤压铸件致密度高、组织均匀、无内部缩孔和气孔、力学性能与模锻相当,可用于各种有色合金,并能成形复杂零件,是一种很有发展前途的工艺方法。在挤压铸造生产过程中,消失模厂家模具材料的选择以及模具的热处理对铸件的质量和模具的寿命有着重要的影响,要求模具材料:①高温下具有较高的强度,硬度、耐磨性和适当的塑性,并在长期的冷却加热工作过程.中,组织与性能保持稳定;②具有良好的抗热疲劳性能,有良好的抗裂纹扩展能力;③高温下不易氧化,能抵抗液态金属的粘焊和熔蚀;④导热性好,热膨胀系数小。
虽然近年来精密消失模模具业务的辅助材料和特殊技术在近几年得到了推广和应用,但其中大部分仍处于试验和勘探阶段,如模具表面涂覆技术、模具表面热处理技术、模具导向对润滑技术、模具型腔传感技术和润滑技术、模具应力去除技术、模具抗疲劳和防腐技术等。重要技术和一些关键也缺乏知识产权保护。我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应,消失模厂家模具及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。
铸造黑色金属用浙江精密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。精密消失模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。
精密消失模热芯盒制芯工艺可采用呋喃树脂可用作粘结剂,热固性酚醛树脂和脲醛树脂也可用作热芯盒制芯工艺。但热固性酚醛树脂的保留期较短,只能存放3个月,夏季较短。酚醛树脂砂在室温下的强度和硬化速度不如脲醛树脂,但含氮量很少,其热强度、析气性和吸湿性均优于脲醛树脂砂。本发明的砂芯成本低廉,常温强度高,硬化速度快,砂芯出砂性能好,但树脂粘度大,混合不容易,砂芯的热强度低,空气排放量大,吸湿大,氮含量高。浇注过程中,消失模厂家脲醛树脂受热分解生成氨(NH3)。氨会进一步分解成氮和氢,同时扩散到金属。因此,一些树脂含量较低的铸造厂被用来生产呋喃树脂。