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发布时间:2023-01-19 15:45:54 来源:力昕机械网
基于SL原型的陶瓷型壳精密铸造研究
从铸造角度分析,以熔模铸造作比照,基于SL原型的陶瓷型壳精密铸造有以下特点:
1)原型与蜡模相比,高温变形温度高。SL原型在60℃~80℃才开始变形,而蜡模一般不能高于30℃,所以每层挂浆撒砂后干燥时间差别很大:如都挂八层,由于对吹风式电干燥箱温度设置不同:SL原型型壳在55℃下干燥,而蜡模型壳在25℃~30℃下干燥。SL原型的陶瓷型壳制作仅仅需要6~8h,蜡模型壳制作需要80~100h。
2)SL原型与型壳焙烧同时进行,SL原型被汽化掉,不需要脱模。
1 SL原型受热过程中体积和蒸馏水机重量变化
SL原型在受热过程中热体积变化的规律如图1曲线所示。
在不同加热电压下,原型的升温速率不同。从曲线走势可以看出,不论温升速率如何,树脂原型均在40~60℃温度范围激光加工内达到膨胀最大值,但升温速度越大,原型相对膨胀值就越小。所以,在型壳焙烧时,适当提高升温速度可以降低树脂原型的膨胀值,从而减小树脂对型壳的热膨胀作用。
系列1、2、3—对应加热电压20V、30V、60V
图1 不同加热速率下SL原型体积变化曲线
SL原型在加热过橡胶模具程中重量变化规律如图2曲线。
光固化树脂在50~60℃时开始软化,超过300℃后,树脂的分子结构开始崩溃,超过600℃后,树脂材料燃烧分解成CO2、水和很少量的残余物。由曲线可以看出,光固化树脂在300℃之前,重量变化很小,从300℃起到700℃是光固化树脂重量变化最多的温度范围,当温度上升到900℃时,光固化树脂几乎全部燃烧完,所剩残余碳化物质量仅占原树脂质量的4%。
2 SL原型及氧化锆型壳热膨胀研究
采用膨胀仪对不同温度下装炉的SL原型和氧化锆试样进行膨胀性能测试,结果如图3~7所示。可以看出,300℃装炉的SL原型与型壳膨胀量最小,破裂的可能性也就最小。
图3 树脂和型壳的膨胀值及其差值曲线(33℃装炉)
图4 树脂和型壳膨胀值及其差值曲线(300℃装炉)
图5 树脂和型” Meador补充道壳膨胀值及其差值曲线(400℃装炉)
图6 树脂和型壳膨胀值及其差值曲线(500℃装炉)
图7 树脂和型壳膨胀值及其差值曲线(600℃装炉)
3 基于SL原型的陶瓷型壳精密铸造实例
1)精密铸造标准试样(如图8)
2)注肥器SL原型及铝合金铸造件(如图9)
3)摩托车发动机外壳SL原型及铝合金铸造件(如图10)
a树脂原型试样 b 涂挂后的型壳 国际化的安利股分c 焙烧后的型壳
图8 精密铸造标准试样涂挂及焙烧过程
对焊法兰图9 注肥器SL原型及铝合金铸造件
a 树脂原型 b 铝合金铸造件
图10 摩托车发动机外壳SL原型及铝合金铸而材料本钱大致占总本钱的30%造件
(end)
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