基本信息
- 項目名稱：
- 鋁硅合金真空密封造型鑄造工藝研究與應用
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該項目利用真空吸力加快金屬液快速充型，利用塑料薄膜、涂料提高了鑄件表面質(zhì)量；型砂用干砂，簡化了工序。真空密封造型中，金屬流動性好，充填能力強，可以鑄出3mm的薄壁件，解決了大型、薄壁、表面質(zhì)量要求高的鋁硅合金鑄件的生產(chǎn)瓶頸。澆鑄利用自行研制的傾轉(zhuǎn)澆注工作臺，實現(xiàn)了鋁硅合金真空密封造型鑄造的傾轉(zhuǎn)澆注工藝。該工藝減少環(huán)境污染，型砂的重復利用率高、損耗少，成本低；噪音小，屬綠色鑄造工藝。
- 詳細介紹：
- 1、使用說明：向特制的砂箱內(nèi)填入無粘接劑的干砂，再用塑料薄膜將砂型頂面密封，將砂型抽真空，借住砂型內(nèi)外壓力差，使型砂緊實并具有一定硬度，然后除去模樣中吸膜的真空，起模后制成砂型。下芯、合型后即可澆注，待鑄件全部凝固后，除去砂型的真空，砂型自行潰散，取出鑄件。 2、技術(shù)特點和優(yōu)勢：（1）采用無粘結(jié)劑的干砂，使型砂的耗量降到最低限度，堪稱綠色環(huán)保的現(xiàn)代鑄造技術(shù)。（2）用塑料薄膜使砂型成型，改善了勞動條件，使造型和砂處理系統(tǒng)大大得以簡化。（3）鑄件尺寸精度高、輪廓清晰、表面光潔。（4）金屬利用率高。（5）模型和砂箱使用壽命長. 3、市場分析：鋁合金真空密封造型鑄造新工藝技術(shù)可行、工藝可靠、實用性強，除了產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益之外，對鋁硅合金鑄造行業(yè)如何減少環(huán)境污染、實現(xiàn)“綠色鑄造”具有指導作用，同時還能為緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀做出貢獻，因此鋁合金真空密封鑄造新工藝是一種很有發(fā)展前途的、先進的鑄造工藝，是值得推廣的鑄造工藝。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 目的：解決大型、薄壁、高外觀質(zhì)量鑄件的鑄造生產(chǎn)。 基本思路：1、分析現(xiàn)有鑄造工藝方法存在的缺陷，提出真空密封造型鑄造工藝方案；2、鋁硅合金真空密封造型所用設備、工裝研究、設計、制造；3、鋁硅合金真空密封造型工藝過程（造型、抽真空、澆注等）研究、試驗；4、鋁硅合金真空密封造型方法生產(chǎn)鑄件的性能檢測；5、鋁硅合金真空密封造型鑄造工藝的生產(chǎn)實踐應用、驗證。 一、創(chuàng)新點：1、研究出了適合于鋁硅合金的普通砂型真空密封造型工藝，優(yōu)化了工藝技術(shù)參數(shù)，解決了大型、薄壁、表面質(zhì)量要求高的鋁硅合金鑄件的生產(chǎn)瓶頸。2、利用自行設計研制的傾轉(zhuǎn)澆注工作臺，成功地實現(xiàn)了鋁硅合金真空密封造型鑄造的傾轉(zhuǎn)澆注工藝。3、開發(fā)設計出了適合中小企業(yè)實際應用的真空密封造型裝置,減少了投資。 二、技術(shù)關(guān)鍵：1、結(jié)合塑料薄膜密封的砂箱密封技術(shù)；2、干砂的振動充實技術(shù)；3、型砂的抽真空自硬技術(shù)；4、鋁硅合金的不攪拌熔煉、精煉＋爐外過濾精煉技術(shù)；5、傾轉(zhuǎn)澆注工藝技術(shù)。 三、主要技術(shù)指標：1、型砂規(guī)格：30（0.425、0.300、0.212篩）組水洗烘干石英砂。2、塑料薄膜加熱烘軟溫度：60～l00℃；覆膜真空度：0.035MPa。3、真空度：0.040～0.075MPa。4、澆注方式：傾轉(zhuǎn)澆注。
科學性、先進性
- 1、設備簡單、投資少。 2、金屬利用率高 金屬液在真空密封造型的型腔中冷卻速度較慢，有利于金屬液的補給，故冒口尺寸可大幅減小，從而提高了金屬材料的利用率15%。 3、鑄件輪廓清晰、表面粗糙度好、尺寸精度高 真空密封造型的鑄型內(nèi)腔表面覆有塑料薄膜和涂料，鑄型面光滑無瑕庇，保證鑄件的表面粗糙度好； 4、生產(chǎn)成本低 由于真空密封造型使用無粘接劑的干砂，砂子的回用率可達95%以上，有效節(jié)約了造型材料，降低了生產(chǎn)成本。 5、模型和砂箱使用壽命長 6、改善工作環(huán)境 7、降低勞動強度 造型過程干砂靠微震充填砂箱、靠抽真空緊實鑄型，不需舂砂、搗砂，降低了勞動強度；
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 企業(yè)實際應用及項目推廣階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物產(chǎn)品、圖片。
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 1、使用說明：向特制的砂箱內(nèi)填入無粘接劑的干砂，再用塑料薄膜將砂型頂面密封，將砂型抽真空，借住砂型內(nèi)外壓力差，使型砂緊實并具有一定硬度，然后除去模樣中吸膜的真空，起模后制成砂型。下芯、合型后即可澆注，待鑄件全部凝固后，除去砂型的真空，砂型自行潰散，取出鑄件。 2、技術(shù)特點和優(yōu)勢：（1）采用無粘結(jié)劑的干砂，使型砂的耗量降到最低限度，堪稱綠色環(huán)保的現(xiàn)代鑄造技術(shù)。（2）用塑料薄膜使砂型成型，改善了勞動條件，使造型和砂處理系統(tǒng)大大得以簡化。（3）鑄件尺寸精度高、輪廓清晰、表面光潔。（4）金屬利用率高。（5）模型和砂箱使用壽命長. 3、市場分析：鋁合金真空密封造型鑄造新工藝技術(shù)可行、工藝可靠、實用性強，除了產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益之外，對鋁硅合金鑄造行業(yè)如何減少環(huán)境污染、實現(xiàn)“綠色鑄造”具有指導作用，同時還能為緩解我國能源緊缺的現(xiàn)狀做出貢獻，因此鋁合金真空密封鑄造新工藝是一種很有發(fā)展前途的、先進的鑄造工藝，是值得推廣的鑄造工藝。
同類課題研究水平概述
- 真空密封造型工藝是由日本長野縣工業(yè)實驗所和秋田株式會社于20世紀70年代初發(fā)明并研制成功的一種特種鑄造方法，自投入使用以來，世界上有十幾個國家和地區(qū)約300條生產(chǎn)線在使用，生產(chǎn)黑色金屬鑄件取得了較好效果。我國自20世紀80年代開始引進真空密封造型技術(shù)和設備，同時上海、武漢、北京、沈陽和合肥等鑄造界的科技人員對真空密封造型工藝的設備工裝等開始研制，國內(nèi)也有不少家鑄造廠使用這種造型線，但大都采用的是進口設備，而且都是應用于黑色金屬鑄造。 由于鋁硅合金的熱容量小，溫度降低快，化學性質(zhì)非?；顫?，極易氧化和吸氣，氫在鋁液、固態(tài)中的溶解度差值大，而真空密封造型導熱性差，結(jié)晶慢，在鑄件內(nèi)部容易形成針孔、氣孔缺陷，嚴重影響鑄件的質(zhì)量和性能，因此真空密封造型工藝在有色金屬鋁硅合金鑄造方面的應用還沒有相關(guān)的研究報道。
