砂型鑄造雖然應(yīng)用十分廣泛,但是也存在一些不足。例如,砂型是一次性使用的;生產(chǎn)率低;鑄件尺寸精度低、表面粗糙、加工余量大,鑄件組織不致密、晶粒粗大、內(nèi)部缺陷較多、力學(xué)性能低;工藝過程復(fù)雜,難以實(shí)現(xiàn)高度自動化;勞動條件差等等。在大批量生產(chǎn)時,上述問題表現(xiàn)更加明顯。
為了滿足生產(chǎn)的不同需要,對砂型鑄造必須進(jìn)行改革,于是就出現(xiàn)了形形色色的特種鑄造方法。
1.改革砂型鑄造的途徑
1) 采用新型的模樣材料
砂型鑄造通常采用木材或鋁合金等材料制造模樣。為了起模方便,模樣上要做出起模斜度,起模前還要松動模樣;并且存在合型時容易錯型,在鑄件上產(chǎn)生飛翅等缺點(diǎn)。這些都會造成鑄件的形狀和尺寸誤差。
如果能采用其他模樣材料,并改變起模方式,則有可能提高鑄件精度,并有可能產(chǎn)生全新的 造型方法,改變傳統(tǒng)砂 型鑄造的工藝過程。例如,采用蠟質(zhì)模樣,蠟料熔化后從型腔中流出,即可脫模;采用泡沫聚苯乙烯塑料制成“汽化模 ”,造型后不必取出,澆注時模樣受金屬 液的高溫作用而汽化逸出。
2) 改變鑄型材料及造型方法
砂型鑄造采用以砂為主的造型材料,每個砂型只能使用一次。在大量生產(chǎn)中,要生產(chǎn)成千上萬個相同的鑄件,勢必要造同樣數(shù)量的砂型,這樣低的生產(chǎn)率難以滿足生產(chǎn)的需要,而且還會帶來一系列問題。如:造型材料消耗量大,需要 一套型砂處理和運(yùn)輸設(shè)備;型(芯)砂會產(chǎn)生粉塵,污染環(huán)境,惡化勞動條件;澆注后容易產(chǎn)生粘砂缺陷,影響鑄件表面光潔度等。
若采用無粘結(jié)劑的石英砂或鐵丸做造型材料,借助重力、負(fù)壓、磁場力來代替粘結(jié)劑的作用 ,此類造型材料則可反 復(fù)使用,無需砂處理設(shè)備,造型方法也發(fā)生了根本的變革。
若采用以耐火粘土為主要的造型材料制造鑄型(稱為“泥型”),則可以使用多次。若用石墨 、鋼鐵等材料制造鑄型 (稱為“石墨型”、“金屬型”),則可進(jìn)一步增加鑄型的使用次數(shù)。
3) 在鑄件澆注和凝固時借助于重力以外的其他力量
砂型鑄造通??拷饘僖旱闹亓ψ饔贸涮铊T型,充型能力受到一定限制,也不利于鑄件補(bǔ)縮,容易產(chǎn)生冷隔、澆不 足、縮孔和縮松等缺陷。
為減少上述缺陷,可采用其他澆注方法。例如,把鑄型置于真空中,依靠與外界的負(fù)壓使型 腔吸入金屬液,或在金 屬液上施加壓力、慣性離心力等。
改革砂型鑄造的途徑是多種多樣的。特種鑄造是在克服砂型鑄造缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生和不斷完善的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā) 展,全新的鑄造方法正在并將不斷地涌現(xiàn)出來。
2.常用的特種鑄造方法
(略)