殼型鑄造是砂型鑄造的一種形式,它特別適用于高生產率和機械化生產,用這種方法加工生產的不銹鋼鑄件較常用的砂型及型芯所達到的表面光潔度高,尺寸更精確。殼型鑄造不銹鋼用的是酚醛樹脂與砂的混合料。具有代表性的型砂組成為石英砂63%、鉻砂30%、石英粉2%及酚醛樹脂5%。模板常由金屬制成,最好是鑄鐵。使用精加工的模板可以加工制造出精度較高的鑄件。
樹脂及(ji)砂混合(he)料用(yong)(yong)(yong)吹入或傾倒的(de)方法覆蓋在(zai)加熱到200~260℃的(de)模板上(shang)。多余(yu)的(de)混合(he)料被抖落(luo)以便回用(yong)(yong)(yong)。所結成的(de)殼(ke)(ke)(ke)體(厚(hou)度(du)0.3~0.6cm)在(zai)完全(quan)硬化之后從模板上(shang)脫下(xia)。將兩(liang)半殼(ke)(ke)(ke)型(xing)(xing)進行(xing)(xing)裝配,使(shi)凸(tu)出部分與凹處配合(he)定(ding)位,然后膠合(he)或夾緊組成一(yi)個(ge)整(zheng)體鑄型(xing)(xing)。最后將鑄型(xing)(xing)放在(zai)一(yi)個(ge)金屬桶(tong)內,周圍用(yong)(yong)(yong)填料春實(shi)后,進行(xing)(xing)澆注。完全(quan)自(zi)動(dong)化殼(ke)(ke)(ke)型(xing)(xing)機(ji)每30s可生產一(yi)個(ge)樹脂砂半殼(ke)(ke)(ke)型(xing)(xing)。這種設備(bei)與殼(ke)(ke)(ke)型(xing)(xing)合(he)型(xing)(xing)機(ji)配合(he)使(shi)用(yong)(yong)(yong),使(shi)兩(liang)個(ge)半殼(ke)(ke)(ke)組合(he)成一(yi)個(ge)整(zheng)體殼(ke)(ke)(ke)型(xing)(xing)。
兩(liang)個(ge)半型(xing)殼(ke)之(zhi)間保(bao)持高精度的(de)公差,因此鑄件(jian)很少產生飛翅(chi)缺(que)陷。型(xing)殼(ke)在(zai)裝配好之(zhi)后,鑄型(xing)可(ke)以一(yi)直貯存到使用。鑄型(xing)分型(xing)面(mian)可(ke)以是垂直的(de),當(dang)鑄件(jian)尺寸較(jiao)小時(shi),也可(ke)采用水平的(de)分型(xing)面(mian)。
當金屬(shu)(shu)澆(jiao)入(ru)殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)時,光(guang)滑的殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)表面有利于液態金屬(shu)(shu)的流動,由于多(duo)孔性(xing)的殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)很容易使氣(qi)體逸出(chu),因(yin)(yin)此不會因(yin)(yin)氣(qi)體壓力而阻止(zhi)金屬(shu)(shu)的流動。殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)的舊(jiu)砂如不采(cai)用(yong)氣(qi)動或熱法再(zai)生(sheng)便無法回用(yong),因(yin)(yin)此殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)法相對來說價格較貴(gui)。從模板費用(yong)及(ji)硬化所需(xu)設備的觀點(dian)看(kan),對于小批量(liang)生(sheng)產,殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)法的主要缺點(dian)是不經濟(ji)。但(dan)是殼(ke)(ke)型(xing)(xing)(xing)鑄造(zao)比一(yi)般(ban)濕砂型(xing)(xing)(xing)鑄造(zao)具有如下優點(dian):
①. 生產(chan)率高于(yu)常(chang)規的砂型鑄造。
②. 可以鑄造(zao)薄壁鑄件(壁厚0.025cm以下)。
③. 可(ke)(ke)以(yi)減(jian)少鑄(zhu)件(jian)的(de)加工(gong)余量,在某(mou)些鑄(zhu)件(jian)表面精度(du)要(yao)求不高的(de)情況下,甚至(zhi)可(ke)(ke)以(yi)不用加工(gong)。
④. 鑄件清(qing)理的工(gong)作(zuo)量大大減(jian)少,通常不需要進(jin)行噴丸清(qing)理。
⑤. 節約澆(jiao)冒口系統所消耗的金屬(shu),提(ti)高(gao)金屬(shu)利用率。
⑥. 節約工作面積(ji)、材料(liao)的儲(chu)運以及通(tong)過所(suo)用造型材料(liao)少于(yu)90%而減少儲(chu)藏(zang)庫。
⑦. 樹(shu)脂硬化后不返潮(chao),因此延長(chang)殼(ke)型的儲存時(shi)間。
⑧. 可(ke)獲(huo)得精(jing)度較高(gao)的尺寸,每一半型(xing)的精(jing)度可(ke)達0.2cm/m,分型(xing)面處的精(jing)度可(ke)達0.025cm/m.
⑨. 表面光潔度較好,可達Ra1.6~3.2μm.
⑩. 殼型特別適(shi)用(yong)于小(xiao)型鋼鑄件(50kg以(yi)下)。
?. 特別引起注意的是殼芯可以大大減少型(xing)芯重量(liang)且(qie)不(bu)需(xu)要(yao)型(xing)芯烘爐。
用(yong)殼(ke)型生產(chan)鑄件(jian)是常需要型芯,因(yin)此常使用(yong)殼(ke)芯。事實上(shang)殼(ke)芯有時也用(yong)于普通砂型。
在(zai)所有砂(sha)芯(xin)(xin)(xin)中,尺寸的(de)控(kong)制,殼(ke)(ke)(ke)芯(xin)(xin)(xin)是(shi)最好的(de)。對于鋼鑄件(jian),殼(ke)(ke)(ke)芯(xin)(xin)(xin)的(de)允許間隙為(wei)±0.8cm/m,一般烘干砂(sha)芯(xin)(xin)(xin)為(wei)±3cm/m.但(dan)是(shi)用(yong)(yong)殼(ke)(ke)(ke)芯(xin)(xin)(xin)生產不銹(xiu)鋼鑄件(jian)時,鑄件(jian)將會從樹脂(zhi)中吸收碳,結果使(shi)鑄件(jian)表面(mian)碳化。除非型芯(xin)(xin)(xin)形成的(de)表面(mian)被加工(gong)掉或采(cai)(cai)取(qu)預防措施,如(ru)對型芯(xin)(xin)(xin)上涂料,否則在(zai)鑄造生產上應避免采(cai)(cai)用(yong)(yong)殼(ke)(ke)(ke)芯(xin)(xin)(xin)。
殼(ke)(ke)芯(xin)較采用其他黏結劑的型芯(xin),具(ju)有更好的潰散性。當鋼液包圍殼(ke)(ke)芯(xin)并(bing)開始凝(ning)(ning)固時(shi),殼(ke)(ke)芯(xin)對凝(ning)(ning)固收(shou)縮(suo)時(shi)產(chan)生的阻力小(xiao),因此可(ke)防止由于金屬在凝(ning)(ning)固時(shi)容易出現的裂紋。同樣,當生產(chan)某些薄壁鑄件時(shi),由于型芯(xin)受到限(xian)制而遇到難題時(shi),也可(ke)采用殼(ke)(ke)芯(xin)。
殼(ke)芯可(ke)提(ti)高鋼(gang)液的流動性。鑄件(jian)(jian)的壁厚(hou)小(xiao)至(zhi)0.4cm時,采用(yong)殼(ke)芯也容(rong)易生產;而(er)采用(yong)其(qi)他類型的型芯,鑄件(jian)(jian)的壁厚(hou)最小(xiao)通(tong)常只能(neng)達到0.6cm。