中國壓鑄雜志
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一肖中特33777:溶芯(lost-core)高質量鹽芯的工業工藝途徑

作者:admin 來源:原創 發表時間:2014-11-25


文:MARCELLO-FABBRONI

在壓鑄時,成型工藝受到鑄件幾何形狀,尤其是在側凹及內型腔方面的一定限制。鹽芯的使用可作為補救措施。然而,在極端不利的射入模具時,要求使用特別穩妥的芯。在這方面鹽芯證明是可靠的。為大批量生產加工,現行的工藝途徑,在經濟及工藝方面,還不具備足夠的吸引力。本文所述的途徑,是按照修改后的壓鑄工藝所生產的液相鹽芯,則使人深感興趣。該壓鑄的特殊優點是,除了高的產品質量,還有高效率及成本方面的優勢。遺憾的是還有一系列具有吸引力的使用領域,由于特殊的限制,使該工藝方法至今不能或局部使用。有些特殊部件,其幾何形狀要求用消芯。典型之例,如,側凹范圍,在很大程度上的閉合空腔或復雜的內流通道。此外,還有發動機缸體某些結構類型。在此情況下,壓鑄工藝不如其他鑄造工藝。如砂型鑄或永久模鑄。對于壓鑄來說,砂芯很少使用,因為在向模具射流金屬時不能承受高的機械載荷,或者在應用固結劑時,不可能除掉合理的費用。

1.鹽芯的優點
液態鹽芯的主要優點,在機械及熱載荷下有高的穩定性,以及高的表面質量,鹽芯比較便宜,到處都有的原料。其應用與大多數砂型工藝不同之處,不存在污染環境的復雜化學問題。再者,不需要對鹽芯作處理,(如:磨光)。將其從窄狹型去除比較簡單,除芯所落的材料大部分可以直接再用。盡管有這樣的優點,鹽芯的使用至今局限于很小的范圍。
2.一個新的高效生產工藝途徑
鹽芯有著很好的前途。重要的發展趨勢,主要是在汽車工業方面,使得鹽芯在壓鑄業領域具有高的吸引力。該工藝主要推動者是發動機部門,這是因為發動機在提高功率的同時,要求降低構件的尺寸,從而提出從“開式蓋”向“閉式蓋”過渡。為了加工內水套,“閉式蓋”結構方案要求使用消芯。因此,在此關系中,為生產鹽芯和構件,一種高效安全的占主導地位的工序途徑起決定作用。
3.開發現狀
自2012年6月以來,瑞士的布勒公司工藝技術中心,就開發生產世界首臺自動化設備,用于加工壓鑄工藝中的“溶芯”。該設備為小批量設計。設備工藝是由布勒公司生產的(圖1)對鹽混合的成份,混合及熔化程序的特點以及鹽芯的機械特性進了廣泛研究。在鹽冷凝時,芯的內部形成許多縮孔,如此高的材料液收縮,是對設計者的一種挑戰?;鏡難芯考翱⒌鬧?,使布勒公司有可能,借助于計算機模擬來制定溶芯工藝。例如,檢查鹽芯的充填及冷凝。另外,還有對放入的鹽構件的充填及芯的入流及環流進行模擬。依這種方法可以計算應力。該應力是在環流注時芯內出現的。另一方面有助于預測鹽芯損壞概率,以便布勒公司的工程師們在設計階段就有可能認識這樣的挑戰,對構件或澆口進行相應的設計修改。依照專門為試驗所開發的試運行構件,布勒公司將工序途徑所有重要方面進行研究,不斷開發。一個穩定的工序是這樣努力的結果。
4.工序鏈的主要組成部分
生產鹽芯的工序鏈,基本上與正常的壓鑄的工序鏈相一致,鹽的混合是由少量基本物質組成,這些物質是分開存放,在使用前才直接配給爐內進行混合。熔化保溫及借助于類似常規壓鑄時所用的形式設備將液態鹽計量到澆鑄設備內。(......)
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