浅议真空V法铸造工艺流程及其中需要注意的环节

TOT一笑而过

　　我国是世界铸造大国而不是强国，铸造企业如何高效、经济、安全、无污染地生产优质铸件，是广大铸造企业面临的重要任务。也是生产企业所面临巩固发展的机遇和严峻的挑战。如何为经济节能、减排降耗作贡献。
　　要解决主要問題有以下几方面：
- M  @- G. i! o5 m　　1) 铸件要内外质量好。铸造厂要清洁环保。铸造成本增加问题。
　　2) 解决人工操作造型工人不好招，工人工资还高质量还不稳定。
　　3) 铸造企业每天造型离不开砂子周转，砂子辅助材料越来越贵。
　　解决铸造工厂的环境保护与环境卫生做到即节能减排又降耗环保。
; s% ]5 A; t& o0 c( ]　　1. V法造型工艺流程：
, m; m. J8 F0 o　　1) V法专用模型边缘和关键部位都有透气孔，覆膜是借助真空吸力将加热呈塑性的塑料薄膜覆盖在模型型板上。
$ d6 f1 M) F2 [6 C　　2) 用无气喷枪或有气喷枪将涂料喷刷到覆好EVA膜的模样上，在用热风机把喷刷好的涂料进行烘干。
　　3) 把特制的V法砂箱放在型板上再向特制砂箱里加入干砂。
　　4) 用带变频器的振实台把砂箱内的型砂振实刮平检验硬度。
　　5) 复背膜 抽真空。借助砂型内外压力差，使型砂紧实。
$ i( p! U) ?# y. {. d. f　　6) 起模、人工操作把制好的砂型顶起吊放到翻箱架上翻箱。
　　7) 下芯、合型、紧箱即可浇注。
8 @. B& A, S7 t) a4 |　　8) 待铸件凝固后除去真空，保温一定时间后再落砂。
　　V法铸造砂子可以反复使用利用率可達90%以上。省工省力清整效率高，铸件表面粗糙度比其它砂铸内外质量都好。铸件从几公斤到10多吨的铸铁件、铸钢件、不锈钢、有色金属都可以干。铸件表面粗糙度好而且尺寸精确加工量小，铸造降低了成本而且铸件内外质量都好。但是企业在上V法铸造设备时一定要结合自己本厂的实力、本厂的主导产品、产量来考虑生产节拍，选好设备这一关。做到即经济节能、减排降耗又环保。
　　2. 五大系统与三大辅料
　　2.1 真空和稳压过滤系统：
, y3 f$ @, |+ i, p- C2 |　　1) 真空泵：V法铸造需要低负压大流量，因为真空泵工作时负压度在0.05 MPa以下流量大。到0.05 MPa以上后，负压压力越大流量就越小。现在企业用的真空泵有图片九罗茨真空泵。图片十 2BE水环式真空泵.
* O1 d' S  z7 H+ z( M6 Q　　2) 稳压过滤除尘罐：稳压除尘过滤罐体积不能小，放的位值也很重要，更要有除尘过滤功能。 进泵气体洁净真空泵使用寿命才高。所以要注意除尘过滤，效果要好而且阻力要小。前级使用稳压除尘，后级使用过滤除尘 。
　　3) 负压度：对负压度要求是：造型和浇注时稳压在0.03Mpa～0.04Mpa。浇注后保压：0.025Mpa最高不超过0.03Mpa为好。注意：浇注时负压度要稳定在要求的负压数值内、才能保证铸件好。所以需要知道砂箱是多大立方的,需要带几个砂箱,选多大的真空泵、几台、用多少立方的稳压过滤除尘罐、用直经多大的管道、还有工位分配器节门控制阀和砂箱连接，保证在浇注过程中补充所需要的负压气体流量。
+ E4 z" V' O* O8 k4 i　　注意，不要用水泵向真空泵内给水，真空泵有自已吸水功能。图十一是过滤除尘、图十二是浇注时负压测试数值。
7 s8 ^$ Q, [# ~8 ]5 R# Q: d　　2.2造型系统
5 b/ v. f* P' \/ L7 b" F2 I* }7 }　　1) 造型设备：有单机V法造型、移动振实V法造型、穿梭V法造型线、转台式V法造型线。
　　图片十三是移动振实人工覆膜造型。图片十四是自动穿梭自动覆膜造型。
2 F( c9 g8 N8 m0 Z2 `1 t2 m　　2) V法型板V法专用模型底板实际上就是一个抽气箱，但结构很重要。有木质制造的要涂刷耐热漆，也有金属制造的要在表面涂特氟龙涂层。有上型板、下型板。它在V法铸造生产中占有非常重要的地位，它的质量直接影响铸件的质量。复膜前，首先要在型板上打孔。安装金属排气塞的距璃要根据模型几何形状60～100不等。由其是凸模根部、凹模里边。特别注意：孔的大小、安装多少、及位值它直接影响覆膜质量。还要注意型板负压室抽气连接管直经。要求用1.5吋的管两个口连接操作好。造型负压0.03～0.04MPa。因为负压高了可以把型扳抽变形。
+ E& x' P& o4 r　　辅料1 EVA薄膜：薄膜厚度和宽度的选择. 这要根据模型的宽度来选择EVA膜宽度。要根据模型的深度和几向形状复杂成度、拉伸的情况来选择EVA膜薄厚度。还要看产品是铸钢还是铸铁。因为EVA塑料薄膜是石油化学类产品，对于低炭钢和不锈钢产品时要求在复膜时EVA薄膜在不破的情况下越薄越好，如果用膜过厚它增碳而且尺寸增厚.重量又增加。复膜，在春.夏.秋.冬和有风没风加热复膜现场要求不一样，加热烘烤的火侯大小都影响拉伸质量。所以复膜和季节也有直接关系。EVA薄膜距加热石英管250mm为好。近了EVA膜薄受热后爱破，远了EVA薄膜加热时间长。用220V的电压好，省电，用380V的电、电流大费电。烤膜器有移动升降式、固定升降式、摇臂式要根据企业情况来选择。最关建是操作灵活，因为薄膜厚度不一样烘烤时间也不一样，一般达到薄膜出现镜面开始下垂即可复膜。复膜时薄膜不破越薄越好，薄膜破了还要修。对几何形状复杂的还不好修，修膜又影响造型时间和速度，不修影响质量，修不好更影响几何形状。所以要求复膜拉伸好，要薄不破才叫高。
　　辅料2 V法涂料：
) R" M7 d# f& w5 q3 p　　铸造使用的涂料是根据铸件材质来决定选用什么涂料。涂料性能要求在浇注过程中他能起封蔽型腔与砂粒之间的间隙，使金属液体不向砂粒里钻来保证铸件的外观粗糙度好和不粘砂，提高清整时的工作效率。
　　V法铸造使用的涂料是根据铸件材质来决定。
　　n 选用什么材质的耐火骨料制作，载液是醇基快干。
: r2 q' Y. o& Z4 X) o1 c2 \　　n 耐热钢不绣钢：用锆石粉白刚玉粉棕刚玉粉。
　　n 耐磨钢高锰钢：用镁橄榄石粉、镁砂粉。
' _& h3 R5 r1 A8 C　　n 普通碳钢铸件：用锆石粉棕刚玉粉铝矾土粉硅石粉
' Y) H5 g) c  G# a　　n 铸铁球墨铸铁：硅石粉、土状石墨粉、铝矾土粉。
* c7 C# \) ~5 {: N. i" |' s　　n 有色铸铜铸铝：土状石墨粉、滑石粉等。
　　涂料起“阻隔”金属液和型砂接触，用来保证铸件的外观质量“粗糙度”好和不粘砂，提高清整工作效率。
　　操作要求：一般件喷刷0.4～0.6毫米，铸件越厚涂料也就越厚、干燥时间就越长。大家都知道涂料不干不起作用，必须烘干、特别是铸钢涂料。连续烘干不能急，急了涂料开裂。涂料要搅拌控制波美度还要过滤。
　　对涂料要求：①要干的快 ②要抓的牢 ③要强度高 ④要发气量小还慢。
　　涂料耐火骨料要细不堵喷枪孔，325目到400目的骨料好用。要求喷的薄厚均匀。可用无气喷枪喷涂，也可以用有气喷枪喷涂或刷涂。必须烘烤、特别是铸钢涂料，不干易出气孔、氧化等缺陷。
　　2.4 烘干涂料设备：
　　烘干机有升降式，固定式、摇臂式、热风管道式但都有一个烘干罩。罩要比砂箱内口四面各小100mm左右。罩要盖过整个模型的面积。提高烘干速度，缩短涂料干燥时间。该设备主要由出风罩、不锈钢电加热器、轴流鼓风机、支架、电升降机构、摇臂组成。使用时降落在砂箱上方就可工作。可以先、后为两个工位烘干。①烘干机加热均匀，温度不能高于80℃。②风量大、风压低③热风机烘烤涂料时不影响其它造型，所以必须选好烘干设备的大小。所以喷的涂料薄厚均匀还要烤。型砂温度在60℃左右比较好，可以帮助干燥涂料。
1 E6 T& F' n. x　　2.5振实设备：
$ A) ?2 B7 K! M4 o　　1) 振实设备;振实设备是V法造型的重要设备，V法造型和消失模使用的都是无任何粘结剂的干砂，不含粘结剂的型砂几乎没有初始强度，单纯依靠抽真空不能得到所需要的砂型硬度。如果在抽真空前铸型紧实度较低，抽真空时就会使型砂颗粒产生较大的位移，起模后型砂尺寸与轮廓和原来模型的尺寸有较大失真。而且V法用的型砂细、流动性不好，必须通过振实台的高频率低振幅的振动方式增加干砂的堆积密度，从而达到所需要的硬度(砂型更度计90以上)。一般V法造型都用单维振实，可是单维振实不能把几何形状复杂又不好充填的部位充填好。消失模用振实台都是三维振实台，V法用三维振实台就能更好的把有几何形状复杂不好充填的部位充填好。通过这样一个道理振实后的砂型硬度高、又硬、又实。浇注时就不会出现胀箱、塌砂、变形等缺陷。而且浇注负压还不高。
. [: j0 I0 P5 N( U' w( N: x8 @. u: }　　注意：型砂越细，型砂流动性和透气性不好。型砂越细，抽气量越小。浇注时失掉的气体流量就少。涂料越细越干，铸件表面越光滑粗糙度就越好。
　　3) 工装真空负压砂箱
　　(1) 真空负压砂箱设计非常重要。要求：结构合理、强度高、不变形、耐用、吃砂量合理、不锈钢网耐用。砂箱内壁打孔大、透气面积大、钢板厚、强度高。所以V法砂箱也是 关键部分之一。
　　(2) 振实后、抽负压砂箱不变形、不锈钢网安装牢固、透气好、不漏砂、不堵网孔、不塌砂，和砂型硬度都有直接关系。
　　(3) 抽气管直经、形状、位值都很重要，使用过程中不漏气还要牢固。
　　(4) 砂箱尺寸面积大了单靠四周围抽气，在浇注过程中保证不了中心部位负压气体的补充会造成塌砂和胀箱。变形等缺陷。
　　(5) 不锈钢网技术要求要看所用的型砂粗细来选择。不锈钢网的型号180/150/120号。更要考虑经线是30/28，纬线是300/240。孔是0.082/0.12mm。丝粗Φ0.25/0.18mm。不绣钢网也能直接影向透气。
" I) Z! Y3 H" W! W! N. L　　4) 砂处理设备：
6 i) T3 b3 k* n　　V法造型所用的都是无粘接剂的单一干砂造型，对砂处理来讲很简化，无需振动落砂、砂子再生及混砂工序。旧砂回用率在95%左右。在反复使用过程中只需要解决以下问题：
　　(1) 控制型砂中粉尘和杂物及时清除，如不及时清除会使用雨淋加砂充填变坏，影响设备使用和铸件表面产生各种各样缺陷。
) r: V, {& A3 v; ^5 Z　　(2) 控制砂温旧砂回用砂温应低于60C度砂温高了会使薄膜变软，难以保持铸型形状影响表面质量。
! R/ |% M( K" G* T0 x" M　　5) 除尘设备：
　　V法铸造用砂必须控制型砂内的粉尘保持操作环境。在砂处理过程中，因为型砂细在加上需要用涂料，型砂内粉尘更大，造成工作环境粉尘污染不环保。必须加装除尘设备收集。选型：除尘器选的不好不环保。除尘器大了体积大、风机大、耗电量也大太浪费。砂处理流程：落砂→输送→筛分→输送→滚筒或沸腾冷却→输送→砂库存储。每个环节都要接除尘管道。
　　有的厂把砂粒都抽出来了。所以型砂细、粉尘大、不透气、砂温高、降温慢是砂处理要解决的主要任务，也是选好冷却设备和除尘器设备非常重要的选型问题。要做到除尘好、降温快、环保、耗电小、处理成本还不高，生产节拍好。要解决V法铸造所面临的几个題和V法設备五大系統性能。必须掌握V法铸造技术工艺流程，朝着绿色铸造方向发展。还有节能降耗等优势。做为一名铸造工作者为了朝着绿色铸造方向发展作一点贡献。
/ w+ O7 Y5 r$ F& z　　现在全国各地区不完全统计共有440多家大中小企业都采用了V法铸造工艺生产铸件。用V法铸造工艺生产的铸件成本低、铸件内外质量好、还环保有优势。使一些铸造企业尝到了，用V法铸造工艺生产铸件的甜头。
3 v+ N2 I% M9 F+ `; a; g4 K　　根据今后的V法铸造发展要考虑铸件的材质和技术要求。
　　辅料3、型砂：
　　(1)铸钢件、不锈钢件使用50/100目的石英砂或宝珠砂;
　　(2)铸造耐磨件用40/70目的铬铁矿砂或宝珠砂镁橄榄石砂加柔性冷铁砂。
# K* c: v9 m7 P  F　　(3)铸铁件建议使用70/140目的石英砂或宝珠砂50/100目;
　　(4)有色金属建议使用100/180目的石英砂南京红砂或铬铁矿砂。
( e% f; z3 M" E& F　　如生产耐磨件首先要考虑用铬铁矿砂、宝珠砂、柔性冷铁砂。选用滚筒砂处理好可以省电30～40千瓦，不堵塞冷却效果好没有维修。
) m9 L* e$ M! }" K# F　　除尘器选用CLK扩散式F-2型旋风除尘器，加水浴除尘器阻力小效果更好。
) u9 V, P3 X5 b# `- j$ f; t2 J　　造型复膜、喷涂、烘干，考虑没备简易、性能可靠、维修方便，操作灵活。滿足企业需要投资少，见效要快、综合成本还不高。有质量才有市场，有改善才有进步。V法铸造今后的发展首先要根据企业实际能力选型，必须首先要考虑以上五大系统、工艺流程，工人操作四大物流：1砂箱物流2型砂物流3铸件物流4型板物流。才能做到场地清洁环保，节能减排、降耗。
4 V$ v& W* o2 D8 `( T　　真空V法老工艺，工艺简便好掌握。
　　模型工艺要掌握，尺寸精确加工小。
　　真空覆膜没有巧，覆膜就是助推好。
( R) g$ A" I6 U  j6 j6 a) V　　几何形状不怕难，明白道理是关建。
　　只要认真去操作，内外质量有保证。
- E1 P* J0 u: |9 U3 n6 H　　V法铸造没有巧，就是负压玩的好。
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