实型铸造是使用泡沫聚苯乙烯塑料制造模样(包括浇注系统),在浇注时,迅速将模样燃烧气化消失掉,金属液充填了原来模样的位置,冷却凝固后而成铸件的铸造方法,其工艺过程如图2-23所示。
图2-23 实型铸造工艺过程示意图
实型铸造工艺有以下特点:
(1)铸造工艺简单 实型铸造没有型腔和分型面,没有取模、下芯和配箱等工序,简化了工艺过程和清理工序。
(2)会产生大量的气体 浇注过程中,由于模样受高温金属滚热辐射的作用,在与金属液接触前,先发生软化、融熔,继之燃烧气化,产生了大量的气体,使金属液与模样间始终保持一个间隙δ(图2-24)。因此,浇注时金属液上升速度低于模样的气化速度,或铸型的透气性高时,δ值就较大,其气体压力亦愈小,这有利于聚苯乙烯的高温分解产物渗入或逸出铸型,有利于提高铸件质量。当上升速度超过模样材料的气化速度时,引起δ中气体压力的增加,迫使金属液上升速度减慢,且易发生金属液沸腾,使尚未完全气化的聚苯乙烯残留物卷入金属液内或压向铸型表面,引起铸件的缺陷。
图2-24 金属液与模样相互作用示意图
1-泡沫塑料模样;2-金属液;3-间隙
(3)造型工艺严格 实型铸造用型砂要求透气性高,填砂时应防止模样变形,紧实均匀。对形状复杂的内腔或填砂困难处,可将模样作成分块结构或放芯骨、砂钩等,以便填砂春砂,保证砂型的强度。为利于排气,宜在铸型上多戳出气孔,同时更应注意铸型的紧固,以免引起抬箱、溢箱。
(4)选用底注式浇注系统 实型铸造的浇注系统宜选用开放的底注式浇口,使液体金属由铸型底部注入型腔。内浇口的最小截面积应比普通铸造的尺寸大1O%~15%,截面厚度不小于5mm。
(5)浇注温度要高 浇注时的原则是高温(比普通铸造的浇注温度高20~80℃),先慢后快,即待浇注系统充满后再加快浇速,且不得中断,以免产生冷隔、夹渣等缺陷。
(6)实体模样表面应涂覆涂料 实型铸造铸件的表面质量取决于模样表面的粗糙度和涂层的透气性、强度和耐高温性能。一般铸件可采用石蜡+泡沫聚苯乙烯塑料粉末作为涂料。涂料涂覆方法除小型成批模样宜采用浸涂外,一般均为涂刷和喷涂,涂料层厚为0.5~2.5mm。