砂型铸造与壳型铸造
砂型铸造是一种生产各种金属零件的经济方法。壳模铸造可以作为考虑给定特定零件设计需求的替代工艺。这篇博文介绍了壳模铸造工艺,并将其与砂型铸造进行了比较,以便读者了解它们各自的优势和局限性。
壳模铸造基础
所有的铸造工艺都需要一个用于铸造零件形状的图案,壳模也不例外。与砂型铸造、熔模铸造和其他铸造工艺一样,该模型用于创建浇注液态金属的型腔。
在外壳成型中,金属图案工具涂有一层沙子。它包含一种树脂,加热时会熔化并冷却形成薄壳,(通常为 1/4 – 3 /8” 厚,)围绕图案。熔化是通过在涂砂前加热图案,然后加热外壳使树脂完全固化来实现的。
外壳由两半制成,因此可以从图案中释放出来。在每个半壳(有时称为“饼干”)从两个壳粘合在一起的图案中提起后,在它们之间的空间中形成空腔。然后将组装好的外壳放入烧瓶中,并用沙子或弹丸等颗粒材料支撑。
外壳充满液态金属,使其冷却。一旦固体,外壳从烧瓶中取出并分解以释放铸造金属部件。一个限制是,虽然添加核心以形成空心区域并非不可能,但很难做到。
两种沙子
壳型铸造使用与湿砂铸造不同的砂,这就是该工艺的优势所在。在砂型铸造中,“绿色”砂(绿色意味着未干燥且没有颜色)由粘土粘合剂(通常是膨润土)粘合在一起。
壳型用的硅砂比砂型铸造用的硅砂细。美国铸造协会使用“细度数”来表征平均晶粒尺寸,其中较高的数字表示较小的晶粒。湿砂通常为 60 – 80,而壳型砂为 100 或更高。此外,沙子没有使用粘土粘合剂,而是涂上了一层薄薄的酚醛树脂涂层,这种树脂会熔化形成外壳。
细粒砂的后果
细粒砂比湿砂堆积得更紧密,从而降低了透气性。砂型铸造需要一定程度的渗透性才能让水分以水蒸气的形式排出。这在外壳成型中不是问题,因为外壳在金属浇注之前已经干燥和加热。
细砂的主要好处是它更紧密地贴合以找到图案上的表面特征,并为金属提供更光滑的表面。
为了更好地复制表面细节和更光滑的光洁度,铸造厂可能会使用锆石砂。其细度数可高达 150。它还具有较低的热膨胀系数,允许应用更严格的公差。
外壳成型如何使铸件受益
卓越的表面光洁度和精细细节的再现是该工艺的两个主要优势。此外,外壳成型需要最小的拔模角度才能从外壳中释放图案。
砂型铸造通常需要 2° - 3° 的拔模斜度,而外壳成型工艺则需要 1°,并且在短垂直壁上可能为零。这允许应用较小的加工余量,从而节省精加工操作的时间和金钱。
砂型铸造与壳型铸造比较
砂型铸造:
- 适用于黑色金属和有色金属
- 可以生产重量从盎司到数百磅的零件
- 无法从图案中再现精细的表面细节
- 几何精度低
- 留下粗糙的表面光洁度
- 需要较大的加工余量
- 是一个经济的过程
相比之下,外壳成型:
- 适用于黑色金属和有色金属
- 仅限于重量小于 30 磅的部件
- 不适合需要核心的零件
- 再现精细的表面细节
- 可以保持严格的公差
- 留下光滑的表面光洁度
了解详情
在能力和成本方面,壳模铸造介于砂型和熔模铸造之间。它比砂型铸造更复杂,可以生产更复杂的零件,但没有蜡模工艺的复杂性和复杂性。
鹰普在有意义的情况下通过壳模铸造制造铝制航空航天部件。如果您想了解该工艺是否适合您的零件,请联系我们。我们的选角专家很乐意为您提供帮助。
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