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造型线消失模铸造国外研究现状

发布时间:2017-01-25

美国、德国、荷兰、法国、加拿大、意大利等欧洲工业发达   先后从铸造市场、消失模技术、产品设计、铸造模拟、铸件检测以及管理经验等内容进行了研究,反映了近年来造型线消失模铸造的现状和研究进展,且主要应用铝合金铸件的汽车发动机生产,也应用于管道和阀门类铸件的生产。
  美国是造型线消失模铸造技术的发源地,其发展源于通用和福特两大汽车公司对该技术的应用研究。通用汽车公司1981年建成了   条大批量生产Oldsmobile汽车的铝合金引擎盖的消失模生产线。在同一时间内福特汽车公司也进行了消失模铸造技术的,建成了试验生产线。随后菲亚特、标致等汽车公司也相继在80年代建成了消失模铸造生产线生产汽车发动机及其他零部件。
  北美和欧洲在造型线消失模铸造技术的研究上主要集中铝合金铸件,其研究工作主要集中于以下方面:
  (1)减轻或消失模铝合金铸造缺陷
  多篇论文研究分析了关于如何消失模铸造铝合金铸件的难题一一碳夹杂冷隔缺陷。尤其对于发动机缸盖和缸体等复杂铸件,碳夹杂冷隔易造成液体在铸件内部渗漏,或导致金属疲劳断裂。因此许多研究者从不同的角度探讨了如何碳夹杂冷隔缺陷,其主要方法有:提高铝合金流动性来减少碳夹杂冷隔缺陷;提高涂层渗透能力,使涂层及时排出金属前沿的分解产物;采用了工艺方法将碳夹杂物转移到非重要部位,或改变浇注口位置、调整砂箱中模样位置、金属浇注时抽真空;美国MercuryMarine公司则采取砂箱内加压的,地解决了冷隔和缩松缺陷,并提高了铝合金铸件的气密性。
  在这些论文中,美国StryroChem公司Fred博士《美国消失模发展一一对EPS珠粒   新改进》一文阐述了北美和欧洲的铝合金消失模铸造与研究机构、铸造企业以及原辅材料厂商长期合作不断研究、反复实践取得了成果。
  20世纪90年代中期,StyroChem公司了适用于铸铝件的聚苯乙烯(EPC)产品T180D,可使EPS珠粒   容易发泡到低密度状态。密度越低,在铸造过程中模样汽化裂解的剩余物就越少。
  不仅如此,StyroChem公司还研制出了用于EPS的添加成分一一溟化添加剂。该添加剂可以减小甚至铝件的碳夹杂物。目前该添加剂已在消失模铸铝企业推广使用。
  (2)发泡模具及白区制模技术
  大量文献论述了发泡模具及白区制模技术。其主要内容有:普及发泡模具的CAD/CAE/CAM技术,发动机中缸体和缸盖的分块技术,以及多块模片的粘接工艺等等。
  (3)造型线消失模铸造CAE和原型技术
  的CAE分析软件和制造技术已成为消失模铸造的应用趋势。其研究分析主要集中为:如缸盖等复杂铸件的发泡模具,动态模拟泡沫珠粒充填模腔的过程,指导射料枪的安放位置和排气塞的布局;对发泡模具温度场的模拟指导模具壁厚和进排气设计;模拟消失模铸造过程泡沫模消失过程和金属液充填过程,德国MAGMA公司了消失模铸造模拟软件,已成功模拟了箱体、曲轴、缸体以及大型覆盖件等复杂铸件;数控加工出泡沫原型,再用消失模铸造工艺提供铸件样件;多种采用制模技术,缩短发泡模具的开模周期。
  (的其他研究技术
  研究学者还大量的研究了填砂振实设备对填砂紧实度的研究;浇注砂箱内压力的铸件成型的影响;涂料成分配置对铸件质量的影响;涂料涂挂设备应用于模束的涂层厚度及均匀度的影响;浇注温度对模样分解汽化和铸件质量的影响;铸件冷却的凝固辅助方法对铸件质量的影响;以及检测设备和旧砂回收利用等相关的研究工作,并取得大量的研究成果。 

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