金属膜浇铸件俗称硬模铸造,是用金属材料制造铸件,并在重力下将熔融金属浇入铸型获得铸件的工艺方法。由于一副金属型可以浇注几百次至几万次.
铸造原理:金属膜浇铸件既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
工艺特点
(1)优点
1)金属膜浇铸件的热导率和热容量大,冷却速度快,铸件组织致密,力学性能比砂型铸件高15%左右。
2)能获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件,并且质量稳定性好。
3)因不用和很少用砂芯,改善环境、减少粉尘和有害气体、降低劳动强度。
(2)缺点
1)金属型本身无透气性, 采用 的措施导出型腔中的空气和砂芯所产生的气体。
2)金属型无退让性,铸件凝固时容易产生裂纹
3)金属型制造周期较长,成本较高。因此只有在大量成批生产时,才能显示出好的经济效果。
金属型和砂型,在性能上有显著的区别,如砂型有透气性,而金属型则没有;砂型的导热性差,金属型的导热性很好,砂型有退让性,而金属型没有等。金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。
型腔内气体状态变化对铸件成型的影响:金属在充填时,型腔内的气体 迅速排出,但金属又无透气性,只要对工艺稍加疏忽,就会给铸件的质量带来不良影响。
铸件凝固过程中热交换的特点:金属液一旦进入型腔,就把热量传给金属型壁。液体金属通过型壁散失热量,进行凝固并产生收缩,而型壁在获得热量,升高温度的同时产生膨胀,结果在铸件与型壁之间形成了“间隙”。在“铸件一间隙一金属型”系统未到达同一温度之前,可以把铸件视为在“间隙”中冷却,而金属型壁则通过“间隙”被加热。
金属膜浇铸件的浇注工艺
合金的浇注温度
合金的浇注温度应根据铸件的结构及对铸造工艺进行具体分析后确定,在确定时应考虑下列因素:
1)形状复杂及壁薄的铸件,浇注温度应偏高些,形状简单、壁厚及重大的铸件,浇注温度可适当降低。
2)金属型预热温度低时,应提高合金的浇注温度。为了充满铸件的薄断面,提高合金的浇注温度比提高金属型的温度效果要好些。
3)由于铸件结构特点的要求,浇注速度是不同的,当浇注速度快时,可稍许降低合金的浇注温,需缓慢浇注的铸件,浇注温度可适当提高。
4)采用顶注式系统时,可用较低的浇注温度,采用底注时,可采用较高浇注温度。
5)当金属型中有很大的砂型时,可适当降低合金的浇注温度。
浇注工艺
(1)常规浇注:通常情况下浇注应注意下列事项:
1)浇注 要平稳,不可中断液流。应尽量使金属液沿浇道壁流入型腔,以利于消除气孔、渣孔等铸造缺陷。
2)浇注时按照先慢、后快、再慢的浇注原则。
3)浇包嘴应尽可能靠近浇口杯,以免金属液流过长造成氧化,防止铸件产生氧化夹杂。例如浇注铝全金,不要超过50㎜。
4)同样可以采用砂型铸造时的浇注经验及注意事项。