一种铝合金消失模铸造方法技术

本发明专利技术涉及消失模铸造技术领域，更具体地，涉及一种铝合金消失模铸造方法，具体步骤如下：将珠粒预发泡及熟化；制作铸件和浇注系统的模片及烘干；组装模串；将模串浸渗涂料；将模串填砂造型获取砂型：熔炼；储存；浇注；取件落砂；铸件清理。本发明专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可减少铸件变形与减少铸造产生气孔的铝合金消失模铸造方法，可大大降低废品率。废品率。废品率。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金消失模铸造方法


[0001]本专利技术涉及消失模铸造
，更具体地，涉及一种铝合金消失模铸造方法。

技术介绍

[0002]消失模铸造可成型形状非常复杂的一体件，特别是内腔形状复杂，铸件气密性，变形量和油道清砂要求高的铸铝件，利用其工艺简单，产能高，成本低，绿色铸造的工艺优点，去替代工艺落后，环境污染严重的一些传统工艺，堪称是一场工艺革命。但在铸造过程中，高温铝液会大量吸入空气中水蒸汽里的氢，而从液态到固态时，氢的溶解度又会下降19倍之多，过饱和的氢气泡来不及上浮析出，就在铸件里形成针孔气孔；又由于形状复杂铸件内腔砂型很难充填紧密，铸件容易粘砂无法清理干净；由于泡沫模串强度低容易变形；消失模铸铝件容易产生气孔，变形，清砂不干净等缺陷。
[0003]现有专利公开了一种内置螺旋盘管水道的铝合金消失模铸造工艺，由于内部水道形状复杂填砂震实难度大，又由于铝液中夹杂着大量氢气，在铸造过程中极易产生气泡，而该现有技术并没有攻克对复杂水道内腔震实成型和对铝液进行除气处理的难关，铸件内腔成型不完整，残留颗粒达不到使用要求，并且气孔多，又由于消失模串强度低，在填砂震实等过程无法控制其变形量，铸件变形。铸件水道粘砂，气孔，变形成为废品率高的三大主要问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可减少铸件变形与减少铸造产生气孔并内腔清砂干净的铝合金消失模铸造方法，可大大降低废品率。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]提供一种铝合金消失模铸造方法，具体步骤如下：
[0007]S1：将珠粒预发泡及熟化；
[0008]S2：制作铸件和浇注系统的模片及烘干；
[0009]S3：组装模串：将铸件与浇注系统组合粘结成模串；
[0010]S4：将模串浸渗涂料；
[0011]S5：将模串填砂造型获取砂型：将砂子往涂覆了涂料的模串中填充后用智能多角度震实台进行分段填砂震实；
[0012]S6：熔炼：在中频炉中加入铝锭进行熔化，除渣，变质，除气；
[0013]S7：储存：将铝液输进保温炉中储存保温，对铝液二次除气；
[0014]S8：浇注：从保温炉舀出铝液浇注进砂型；
[0015]S9：取件落砂：待砂型冷却后取出铸件，并对铸件进行水爆清砂；
[0016]S10：铸件清理：将铸件浇注系统除掉，清理铸件内腔及外壳。
[0017]本专利技术的消失模铸铝工艺可制造内外型腔形状都非常复杂的铸件，且获得的铸件气密性好，变形量小，同时还具有工艺简单，环保的优点。在现有的消失模铸铝工艺中，由于
模串的熔融消失是个吸热反应，导致铸件成型的浇铸温度需要提高到720℃～780℃，铝液在此高温下大量吸取周边环境的氢气，容易形成针孔，而本专利技术通过对铝液在熔炼过程及在储存过程中全程进行除氢气处理，可去除铝液中的绝大部分氢气，因此，可达到减少或消除铸件气孔的目的；由于铝液从中频炉往保温炉中转移时，难免会吸入空气，因此，即使在熔炼过程在中频炉中已经进行了一次除气处理，在保温炉中还需要再次进行除气处理；现有技术中为了省事，有时候会省略利用保温炉进行保温这个步骤，但保温炉的设置是必要的，熔化后的铝液不会马上都被浇注完，待浇铝液暴露在空气中会重新吸气且放置过程中可能引起温度的下降，因此需要将中频炉中的铝液往保温炉中进行保温及除气；再者，在浇注之前，本专利技术是采用智能多角度震实台对模串进行填砂造型，可具有良好的震实效果，砂型充填饱满无死角，铸件清砂容易不变形。
[0018]进一步地，步骤S1中的珠粒为含有溴化物的泡沫珠粒。
[0019]进一步地，步骤S1中的珠粒的收缩率为0.1％～0.2％。
[0020]进一步地，步骤S2及S3中浇注系统为空心的且壁厚大于4mm且小于8mm，浇注系统中设有加长的直浇道和环形集渣包，环形集渣包设于直浇道底部并与其连通。
[0021]进一步地，步骤S3中铸件与浇注系统粘结时形成的粘结层厚度为0.1mm～0.2mm。
[0022]进一步地，在步骤S4采用了涂层厚度为0.2mm～0.4mm的涂料。
[0023]进一步地，在步骤S5中采用圆珠形砂填充，通过控制智能多角度震实台的震动加速度和电机转速、振幅、运动角度进行复合运动，对砂型进行分段填砂震实。
[0024]进一步地，步骤S5中采用智能多角度震实台在填砂后进行砂子震实处理，将单次震动过程分8～12段且垂直方向与水平方向交错进行，电机转速为1000r/min～3000r/min，激震力为15N～30N，单次震动时长为2min～3min。
[0025]进一步地，步骤S5中砂温＜50℃，湿度≤35％。
[0026]进一步地，在步骤S6中利用中频炉的驼峰值在熔化期对铝液持续除气，在温度达到浇注温度后，再对铝液进行除渣、变质、除气处理。
[0027]进一步地，在步骤S7中将保温炉置于保护气下储存待浇铝液，并进行二次除气。
[0028]进一步地，在步骤S7中的保护气为氮气、氩气或氦气，除气时长为5min～20min。
[0029]进一步地，在步骤S7后及在步骤S8后分别进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm3，则除气合格，进入步骤S8，若测出样块比重<2.65g/cm3，则除气不合格，返回步骤S7进行除气处理。
[0030]进一步地，在步骤S6后及在步骤S7后分别进行除气效果检测：若测出样块比重≥2.65g/cm3，则除气合格，进入下一步骤，若测出样块比重<2.65g/cm3，则除气不合格，返回本步骤进行除气处理。
[0031]进一步地，在步骤S8中，采用了机器人浇注。
[0032]进一步地，在步骤S9中，通过机器人夹持可正反连续旋转的夹具使铸件落砂及进行水爆清砂处理。
[0033]进一步地，在步骤S10中，用高压水枪或冲击波对铸件内腔进行清砂处理。
[0034]进一步地，在步骤S10后包括步骤S11：对铸件进行性能测试，测试合格后进行包装出厂。
[0035]进一步地，所述步骤S1中模片烘干的温度为40℃～60℃，湿度≤65％，烘干时长为
48h～96h；步骤S4中涂层烘干的温度为40℃～60℃，湿度为10％～30％，烘干时长为24h～48h。
[0036]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0037]1.气孔的消除：
[0038](1)采用可抑制气体进入铝液的含有溴化物的泡沫珠粒，可减少材料发气量，从而减少铸件气孔；
[0039](2)使用薄壁中空的浇注系统，减少模串发气量。
[0040](3)可使用浸润性和强度均佳的涂料形成超薄涂料层，该涂层不开裂而且透气性非常好。
[0041](4)组装模串使用发气很低的胶粒，并用黏胶机粘结，粘结层厚度可低至近0.1mm，发气量很小。
[0042](5)采用了圆珠形砂粒，砂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金消失模铸造方法，其特征在于，具体步骤如下：S1：将珠粒预发泡及熟化；S2：制作铸件和浇注系统的模片及烘干；S3：组装模串：将铸件与浇注系统组合粘结成模串；S4：将模串浸渗涂料；S5：将模串填砂造型获取砂型：将砂子往涂覆了涂料的模串中填充后用智能多角度震实台(3)进行分段填砂震实；S6：熔炼：在中频炉中加入铝锭进行熔化，除渣，变质，除气；S7：储存：将铝液输进保温炉中储存保温，对铝液二次除气；S8：浇注：从保温炉舀出铝液浇注进砂型；S9：取件落砂：待砂型冷却后取出铸件，并对铸件进行水爆清砂；S10：铸件清理：将铸件浇注系统除掉，清理铸件内腔及外壳。2.根据权利要求1所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，步骤S1中的珠粒为含有溴化物的泡沫珠粒。3.根据权利要求2所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，步骤S1中的珠粒的收缩率为0.1％～0.2％。4.根据权利要求3所述的铝合金消失模铸造方法，其特征在于，步骤S2及S3中浇注系统为空心的且壁厚大于4mm且小于8mm，浇注系统中设有加长的直浇道(1)和环形集渣包(2)。5.根据权利要求4所述的铝合金消失模...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈筱娴，余自，张望曙，
申请(专利权)人：广州市荣泽模具有限公司，
类型：发明
国别省市：