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砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)劑及其建立強(qiáng)度的方式不同有粘土濕砂型:
粘土濕砂
砂型鑄造所用鑄型一般由外砂型和型芯組合而成。為了提高鑄件的表面質(zhì)量,常在砂型和型芯表面刷一層涂料。涂料的主要成分是耐火度高、高溫化學(xué)穩(wěn)定性好的粉狀材料和粘結(jié)劑,另外還加有便于施涂的載體(水或其他溶劑)和各種附加物。
粘土濕砂型鑄造的優(yōu)點(diǎn)是:①粘土的資源豐富、價(jià)格便宜。②使用過的粘土濕砂經(jīng)適當(dāng)?shù)纳疤幚砗?,絕大部分均可回收再用。③制造鑄型的周期短、工效高。④混好的型砂可使用的時(shí)間長。⑤砂型舂實(shí)以后仍可容受少量變形而不致破壞,對(duì)拔模和下芯都非常有利。缺點(diǎn)是:①混砂時(shí)要將粘稠的粘土漿涂布在砂粒表面上,需要使用有搓揉作用的高功率混砂設(shè)備,否則不可能得到質(zhì)量良好的型砂。②由于型砂混好后即具有相當(dāng)高的強(qiáng)度,造型時(shí)型砂不易流動(dòng),難以舂實(shí),手工造型時(shí)既費(fèi)力又需一定的技巧,用機(jī)器造型時(shí)則設(shè)備復(fù)雜而龐大。低條件(即準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)),限制新建不達(dá)標(biāo)的鑄造企業(yè),推動(dòng)現(xiàn)有企業(yè)通過改造達(dá)標(biāo)或重新組合后達(dá)標(biāo)。③鑄型的剛度不高,鑄件的尺寸精度較差。④鑄件易于產(chǎn)生沖砂、夾砂、氣孔等缺陷。
復(fù)砂金屬型
涂料雖然可以降低鑄件在金屬型中的冷卻速度,但采用刷涂料的金屬型生產(chǎn)球墨鑄鐵件(例如曲軸),仍有一定困難,因?yàn)殍T件的冷速仍然過大,鑄件易出現(xiàn)白口。若采用砂型,鑄件冷速雖低,但在熱節(jié)處又易產(chǎn)生縮松或縮孔,在金屬型表面復(fù)以4-8mm的砂層,就能鑄出滿意的球墨鑄鐵件。由此可見,采用熔模鑄造方法可大量節(jié)省機(jī)床設(shè)備和加工工時(shí),大幅度節(jié)約金屬原材料。
復(fù)砂層有效地調(diào)節(jié)了鑄件的冷卻速度,一方面使鑄鐵體不出白口,另一方面又使冷速大于砂型鑄造。金屬型無潰散性,但很薄的復(fù)砂卻能適當(dāng)減少鑄件的收縮阻力。此外金屬型具有良好的剛性,有效地限制球鐵石墨化膨脹,實(shí)現(xiàn)了無冒口鑄造,消除疏松,提高了鑄件的致密度。如金屬型的復(fù)砂層為樹脂砂,一般可用射砂工藝復(fù)砂,金屬型的溫度要求在180~200℃之間。據(jù)介紹傾倒一噸廢砂的成本高于購買新砂成本,而且再生后的砂各項(xiàng)指標(biāo)并不亞于新砂。復(fù)砂金屬型可用于生產(chǎn)球鐵,灰鐵或鑄鋼件,其技術(shù)效果顯著。
熔模鑄造又稱失蠟鑄造,包括壓蠟、修蠟、組樹、沾漿、熔蠟、澆鑄金屬液及后處理等工序。失蠟鑄造是用蠟制作所要鑄成零件的蠟?zāi)#缓笙災(zāi)I贤恳阅酀{,這就是泥模。泥模晾干后,再焙燒成陶模。一經(jīng)焙燒,蠟?zāi)H咳刍魇?,只剩陶模。金屬型鑄件的線收縮率不僅與合金的線收縮有關(guān),還與鑄件結(jié)構(gòu)、鑄件在金屬型中收縮受阻的情況、鑄件出型溫度,金屬型受熱后的膨脹及尺寸變化等因素有關(guān),其取值還要考慮在試澆過程中留有修改尺寸的余地。一般制泥模時(shí)就留下了澆注口,再從澆注口灌入金屬熔液,冷卻后,所需的零件就制成了。
我國的失蠟法至遲起源于春秋時(shí)期。河南淅川下寺2號(hào)楚墓出土的春秋時(shí)代的銅禁是迄今所知的早的失蠟法鑄件。此銅禁四邊及側(cè)面均飾透雕云紋,四周有十二個(gè)立雕伏獸,體下共有十個(gè)立雕狀的獸足。透雕紋飾繁復(fù)多變,外形華麗而莊重,反映出春秋中期我國的失蠟法已經(jīng)比較成熟。企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)、股權(quán)結(jié)構(gòu)調(diào)整,通過扶優(yōu)扶強(qiáng),有保有壓,推進(jìn)企業(yè)的兼并、重組、改制以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整,實(shí)現(xiàn)鑄造企業(yè)的規(guī)?;蛯I(yè)化。戰(zhàn)國、秦漢以后,失蠟法更為流行,尤其是隋唐至明、清期間,鑄造青銅器采用的多是失蠟法。