典型的新型消失模铸造模具用钢3Cr2W8V钢用作铝合金和镁合金挤压型腔零件,一般是采用调质处理,再经表面氮化工艺。也可对其采用分级淬火工艺,来获得变形量小、又均质高硬度的型腔零件。采用分级淬火工艺可使热处理变形明显减少,无需再进行精加工即可直接使用。也可以在分级淬火后,经表面化学热处理后再使用。此种处理的消失模设计模具零件可以获得较高的使用寿命。3Cr2W8V钢用作铜合金和黑色金属挤压型腔零件,一般要选取含碳量低的(≤0.35%C)炉号,采用淬火加高温回火热处理工艺。淬火温度最好选取1 100~1 150 C ,硬度控制在38~42 HRC之间,此种模具的型腔表面不采用氮化等表面处理。
粘结剂热塑性酚醛树脂对不同材质及要求的铸件和制芯工艺,所用的新型消失模覆膜砂应包括不同特性的酚醛树脂,如:对铸钢覆膜砂和铸铝覆膜砂,所用的酚醛树脂差异就很大。所以铸造用酚醛树脂应按铸件的材质和使用状态分类。国产树脂与原砂的润湿性能差,需较高的覆膜温度,国产树脂粘度也较高,要求混砂设备的动力消耗大,且易造成树脂膜分布不均,厚度不均,覆膜砂强度低,树脂加入量高。对消失模设计覆膜砂所用的热塑性酚醛树脂要求内聚强度和附着强度要高,而在砂覆膜时树脂流动性(粘度低)要好。为了提高生产率,聚合速度(固化速度)要快,不仅要求发气量低而且要求有适宜的发气速度以及吸湿性要低和软化点适中等。特别要提到的是酚醛树脂中含有游离酚等有害气体,不利于环保,并有害工人健康,因此要求游离酚及有害气体要低。
混合冷却和分散过程,当砂完成包衣过程,温度降至120°C以下时,加入乌洛托品水溶液和硬脂酸钙均匀分散,冷却和分散过程。固化剂应以细小颗粒的形式均匀地分布在树脂膜(表层)表面。引入的水完全蒸发,新型消失模覆膜砂可以迅速冷却。形成疏松的海绵状砂体后,可分离为砂粒。树脂膜的完整性和光滑性是该工艺的理想要求。 为了不使粘稠状的砂团在冷却的瞬间形成致密的团块”和受到太大应力,应选择好混砂机结构和混砂工艺(加固化剂时的温度,消失模设计砂团在混砂机还是在振动筛上破碎分离等)。
新型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,消失模设计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。
新型消失模模具行业的技术人员仅占职工的8%和12%,技术人员和技术工人的整体技术水平也相对较低。1980年以前,技术人员和技术工人的知识老化,知识结构不能适应现在的需要;缺乏高素质的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人,特别是缺乏知识面广、知识结构层次高的复合型人才。1980年以后,专业人员缺乏专业知识和经验,实践能力差,不安,不愿意学习技术等。近年来,人才流失不仅导致了人才数量和质量的下降,而且新的故障和青黄与人才结构不相联系,使得消失模设计模具设计制造的技术水平难以提高。
添加剂壳型(芯)广泛应用于铸件的生产中,新型消失模覆膜砂满足各种工况的要求,必须具备基本的性能和一些特殊的性能。当覆膜砂掺入不同的外加剂时,覆膜砂的应用可以得到扩展和改进水平。关于消失模设计涂层砂的性能和涂层砂的性能测试,包括:粘结性、粒度、流动性、熔点固化速率、剥离指数、模具强度、室温强度、高温强度、高温膨胀、气体排放、燃烧降低和溃散性等。