铸造黑色金属用日照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。
常规固化剂为六亚甲基四胺(又称乌洛托品),分子式为(CH2);N,.覆膜砂型(芯)浇注燃烧产生氨气,刺激工人咽喉,恶化工作环境,同时影晌铸钢件质量,易产生气孔皱皮等缺陷。为消除氮的影响,应尽虽减少乌洛托品的加入量,或采用无氮或少氮代用品,或用复合固化剂,降低含氮量,消除氮对铸件及环境的不利影响。润滑剂为了改善树脂流动性,减少粘度,便于覆膜,使树脂膜均勾,提高精密消失模覆膜砂的强度,在混砂覆膜时加硬脂酸钙,它的作用不仅如此,还能使脱模(起芯)容易,消失模厂家覆膜砂储存期长不易结块。在选择硬脂酸钙时,一定要注意质量,控制它的熔点要高(150C左右),可防止覆膜砂壳芯脱壳现象
计算机技术的软件开发还处于比较低的水平,需要积累知识和经验。在我国大多数精密消失模模具企业中,车间的模具业务设备陈旧,使用周期长,精度低,效率低,仍然采用普通的锻造、车削、铣削、刨削、钻磨等设备对模具进行加工。热处理工艺仍采用盐浴和箱式炉。操作依据工人的经验,设备简单,能耗高。技术改造,技术进步不强,设备更新速度慢。虽然近几年引进了大量先进的消失模厂家模具生产设备,但设备过于分散或不匹配,利用率一般只有百分之二十五左右,设备的一些先进功能还没有得到充分发挥。
精密消失模覆膜砂的特点覆膜砂与粘土砂、油砂及树脂砂相比有如下特点:覆膜砂可适用不同材质形状复杂、重量不等、大小不限、尺寸精度高、表面光洁的优质铸件生产覆膜砂流动性好,吹制砂型(芯)成型好,砂芯(型)外型轮廓清晰,能够做出极其复杂的砂芯,如汽车发动机的缸体、缸盖水道芯等。砂芯强度高,可制作断面厚约2.5mm~3mm的砂芯。砂芯表面质量好、致密、无疏松,表面光滑、质量好的铸件可不涂涂料浇注。浇注后的砂芯具有良好的溃散性和易清理砂,对于铝合金专用覆膜砂铸件也更容易清除砂。砂模和砂芯不易吸收水分,可长期存放,且强度下降较小,有利于储存、运输和使用。目前存在的缺点:消失模厂家覆膜砂制造及制芯过程中耗热能较大,制芯及浇注时有刺激性气味,不利于环保。同时,与其他砂相比价格较高;与吹气固化冷芯盒相比,固化速度慢,生产效率低。
制芯过程中熔点、日照消失模固化速度和剥离指数熔点低,固化速度快,易产生剥离缺陷。固化时间决定了制芯效率。应根据要求控制树脂性能、涂装工艺、Ulotol和添加剂的用量。国内外对精密消失模覆膜砂的起始强度一般采用热拉伸强度评价,国内也采用原子荧光光谱法评价。
日照消失模热芯盒芯法是用液体热固性树脂和催化剂制备芯砂,将芯砂装入加热到一定温度的芯盒中,将芯砂加热到接近芯盒表面,其粘结剂可在短时间内凝结硬化(固化时间仅需几分钟)。它为高精度(砂芯最大壁厚一般为50~75 mm)的中小型砂芯的快速生产提供了一种非常有效的方法,特别适用于汽车、拖拉机等大型自来水中中小型砂芯的生产。但这种方法有以下缺点:能耗高;产气量大,使操作人员不舒服,因为芯盒需要加热到更高的温度,必须用金属制成,而且制造工艺比较复杂;砂芯厚度有限,特别是当砂芯截面尺寸发生突变时,部分截面容易发生过硬,而部分截面硬化程度不够,精密消失模砂芯损伤率较大。如果砂芯的横截面太厚,则可以设计构件块,然后将其粘结到空心砂芯中,使砂芯固化,节约原砂和树脂。