殼型鑄造是砂型鑄造的一種形式,它特別適用于高生產(chǎn)率和機械化生產(chǎn),用這種方法加工生產(chǎn)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。
樹脂及砂混合料用吹入或傾倒的方法覆蓋在加熱到200~260℃的模板上。多余的混合料被抖落以便回用。所結(jié)成的殼體(厚度0.3~0.6cm)在完全硬化之后從模板上脫下。將兩半殼型進行裝配,使凸出部分與凹處配合定位,然后膠合或夾緊組成一個整體鑄型。最后將鑄型放在一個金屬桶內(nèi),周圍用填料春實后,進行澆注。完全自動化殼型機每30s可生產(chǎn)一個樹脂砂半殼型。這種設備與殼型合型機配合使用,使兩個半殼組合成一個整體殼型。
兩個半型殼之間保持高精度的公差,因此鑄件很少產(chǎn)生飛翅缺陷。型殼在裝配好之后,鑄型可以一直貯存到使用。鑄型分型面可以是垂直的,當鑄件尺寸較小時,也可采用水平的分型面。
當金屬澆入殼型時,光滑的殼型表面有利于液態(tài)金屬的流動,由于多孔性的殼型很容易使氣體逸出,因此不會因氣體壓力而阻止金屬的流動。殼型的舊砂如不采用氣動或熱法再生便無法回用,因此殼型法相對來說價格較貴。從模板費用及硬化所需設備的觀點看,對于小批量生產(chǎn),殼型法的主要缺點是不經(jīng)濟。但是殼型鑄造比一般濕砂型鑄造具有如下優(yōu)點:
①. 生產(chǎn)率高于常規(guī)的砂型鑄造。
②. 可以鑄造薄壁鑄件(壁厚0.025cm以下)。
③. 可以減少鑄件的加工余量,在某些鑄件表面精度要求不高的情況下,甚至可以不用加工。
④. 鑄件清理的工作量大大減少,通常不需要進行噴丸清理。
⑤. 節(jié)約澆冒口系統(tǒng)所消耗的金屬,提高金屬利用率。
⑥. 節(jié)約工作面積、材料的儲運以及通過所用造型材料少于90%而減少儲藏庫。
⑦. 樹脂硬化后不返潮,因此延長殼型的儲存時間。
⑧. 可獲得精度較高的尺寸,每一半型的精度可達0.2cm/m,分型面處的精度可達0.025cm/m.
⑨. 表面光潔度較好,可達Ra1.6~3.2μm.
⑩. 殼型特別適用于小型鋼鑄件(50kg以下)。
?. 特別引起注意的是殼芯可以大大減少型芯重量且不需要型芯烘爐。
用殼型生產(chǎn)鑄件是常需要型芯,因此常使用殼芯。事實上殼芯有時也用于普通砂型。
在所有砂芯中,尺寸的控制,殼芯是最好的。對于鋼鑄件,殼芯的允許間隙為±0.8cm/m,一般烘干砂芯為±3cm/m.但是用殼芯生產(chǎn)不銹鋼鑄件時,鑄件將會從樹脂中吸收碳,結(jié)果使鑄件表面碳化。除非型芯形成的表面被加工掉或采取預防措施,如對型芯上涂料,否則在鑄造生產(chǎn)上應避免采用殼芯。
殼芯較采用其他黏結(jié)劑的型芯,具有更好的潰散性。當鋼液包圍殼芯并開始凝固時,殼芯對凝固收縮時產(chǎn)生的阻力小,因此可防止由于金屬在凝固時容易出現(xiàn)的裂紋。同樣,當生產(chǎn)某些薄壁鑄件時,由于型芯受到限制而遇到難題時,也可采用殼芯。
殼芯可提高鋼液的流動性。鑄件的壁厚小至0.4cm時,采用殼芯也容易生產(chǎn);而采用其他類型的型芯,鑄件的壁厚最小通常只能達到0.6cm。