只要整个铸型处在一个负压场下,各点的强度应该是一样的。实则不然。实践表明,同一个铸型,各点的强度是有差异的。如对于一个 有四壁抽气的砂箱来说,铸型的强度往往由砂箱四周向中心逐渐减弱的趋势,而砂箱轮廓越大,这种趋势越明显。微观上来讲,砂型强度是靠砂子之间以及砂子与砂箱直接的摩擦力建立的。砂箱四壁和箱带都对砂子有较强的摩擦力,也就加强了其附近砂型的强度。某厂在采用V法工艺生产球铁桥壳过程中,由于砂箱未加箱档或抽气管,尽管系统真空度较高,但是铸型强度及刚性不足,完全抵挡不住球墨铸 固过程中的石墨化膨胀,严重胀箱,造成铸件内部组织致密性不够,同时分型面产生极大的飞边,致使铸件报废。铸型都必须保持一定的真空度以固定松散的干砂,确保铸型有足够的强度和刚度浇注时防止铸型坍塌和铸件变形。淮安密封V法铸造工艺
V法砂型处于真空,不含水份,保温性能好,很适合生产小批量少无内腔的铝合金铸件。日本曾采用大型V法造型机和超大砂箱(7000 mm×4000mm×1000/800mm)生产出铸铝游艇壳体(见图6)。乌克兰、荷兰和美国等数家铸造企业采用V法生产医疗,电子,通讯等行业用的小型铝铸件,其铸件表面质量可与金属型铸铝件媲美。图7为美国Harmony Casting公司采用V法生产的铸铝件,大平面厚度为4.7mm,局部薄至2.3mm。 V法铸造投资少,砂处理系统较为简单,运行能耗少。镇江V法铸造设备厂铸造的铸件上箱型腔表面积大时,应将铸型倾斜浇注,使金属液从型腔低端进入。
V法生产线改善铸件质量。外观光滑,轮廓清晰,尺寸精确。铸造硬度高且均匀,易拔模。V法生产线简化设备,节省投资,降低各运行维护费用。去除相关的粘结剂,附加物和混砂设备。旧砂回用比例在95%以上,设备投资减少30%,设备湿动量为60%,人工减少35%。V法生产线金属利用率高。采用V法铸造,金属流动性好,充填能力强,可铸造3mm薄壁件。铸造硬度高,冷却慢,采用补缩,减小冒口尺寸。工序产量增加,加工余减少数量。利于保护生态环境。对于不使用粘结剂的干砂,省去其它铸造工艺中的粘结剂、附加物或干燥工序,减少环境污染,是一种绿色铸造工艺。
真空密封铸造法也称负压造型法或减压造型法,国外取(真空)英 文 Vacuum 字的字头,而简称 为 V 法,起源于日本。它是利用塑料薄膜抽真空使干砂成型,所以誉为第三代造型法,即物理造型。由于它不使用粘结剂,落砂简便,使造型材料的耗量降到比较低限度,减少了废砂,改善了劳动条件,提高了铸件表面质量和尺寸精度,降低了铸件的生产能耗。是一种很有发展前途的先进的铸造工艺。用塑料薄膜使砂型成型,通过对砂箱抽真空使铸型硬化。由于以上特点使造型、落砂、清理等工序 简化,不需要混砂机和粘结剂的供给设备,使造型和砂处理系统得以简化。
实际生产中,一般依据真空罐上的真空表及砂箱外管道上的真空表反映的负压度来调节生产时的负压度。
根据国内外经验来看,V法铸造在耐磨铸件上所具有的产品质量高,环境友好的优势是人们选择此工艺的重要原因之一。成本和环保方面的优势众所周知,而质量优势除了V法工艺本身具有的高表面质量、高尺寸精度外,因为流动性的提升使得低温浇注成为可能,可能会在细化晶粒提高耐磨性方面有一定的探索价值。
我国铸造企业数量多,整体铸件质量较低,铸造企业所面临的环保压力、人力成本压力越来越大,从提升产品质量控制环境污染的角度,V法铸造工艺有望在今后引起更好的关注和更 的应用。 铝合金多采用开放式浇注系统F直∶F横∶F内=1∶(2~3)∶(1~5),较小截面积比砂型铸造大20~30%。镇江V法铸造设备厂
当负压度小于0.038MPa时,铸型易发生胀箱、变形及塌砂。淮安密封V法铸造工艺
与其他砂型铸造相比,V法铸造环境友好,生产现场噪音低,铸件抛丸清理量减少50%以上,劳动力减少35%以上。浇注时,薄膜、涂料和树脂砂芯产生的烟气都被真空系统抽走,经过干湿过滤后排空,对大气污染少;V法固体废弃物少,干砂再生高达95%。符合节能减排的高要求。与传统湿型相比,V法砂型少无型壁移动,其硬度可达90—95,由于干砂保温时间长,冒口体积可减少5%—15%。因此V法铸造可提高金属液的利用率(球墨铸铁件提高约25%,铸钢件提高约20%)。V法铸造适合生产球墨铸铁铸件,也适合生产铸钢件。图4为V法铸造的球墨铸铁后桥。图5为我国天瑞集团铸造有限公司V法铸造的铁道机车铸钢侧架。淮安密封V法铸造工艺