目前我国精密铸造模具覆膜砂技术水平园内铸造用粉醛树脂品种少,特别是要求有特种性能的酚醛树脂更少.生产厂家虽有这些品种,但性能也不独特,不明显,专业生产厂混砂设备和检测手段比较落后,专业技术力氧和独立开发能力也比较薄弱,所以生产的覆膜砂品种少,具有特种性能的优质覆膜砂就更少了,所以生产的铸造模具厂家覆膜砂从质量上、品种上与国外产品相比差距较大,是日前獲膜砂不能完全满足用户隔求的原因之一.特别是生产规模较小的专业覆膜砂厂。
粘结剂热塑性酚醛树脂对不同材质及要求的铸件和制芯工艺,所用的精密铸造模具覆膜砂应包括不同特性的酚醛树脂,如:对铸钢覆膜砂和铸铝覆膜砂,所用的酚醛树脂差异就很大。所以铸造用酚醛树脂应按铸件的材质和使用状态分类。国产树脂与原砂的润湿性能差,需较高的覆膜温度,国产树脂粘度也较高,要求混砂设备的动力消耗大,且易造成树脂膜分布不均,厚度不均,覆膜砂强度低,树脂加入量高。对铸造模具厂家覆膜砂所用的热塑性酚醛树脂要求内聚强度和附着强度要高,而在砂覆膜时树脂流动性(粘度低)要好。为了提高生产率,聚合速度(固化速度)要快,不仅要求发气量低而且要求有适宜的发气速度以及吸湿性要低和软化点适中等。特别要提到的是酚醛树脂中含有游离酚等有害气体,不利于环保,并有害工人健康,因此要求游离酚及有害气体要低。
铸造黑色金属用威海精密模具材料钢和铸铁的浇注温度约在1 300~1 600 C之间,因此,模具零件多采用铬钨钒或铬钼钒等模具钢,并经调质处理。若模具尺寸精度要求不高,也可采用低碳钢。黑色金属用模具的寿命一般只有几百次到儿千次,冲头和型芯的寿命则更短。最为常用的3Cr2W8V钢由于其热疲劳抗力差,使用寿命很低。精密铸造模具模具的低寿命已成为黑色金属挤压铸造中的难题 目前,国内外正在大力研究使用钼、钨或铌基难熔合金,铁、钴、镍基耐热合金以及其它材料。如钨基合金Anviloy 1150、MTZ钼基合金、镍基高温合金Inconel718、GH-761等几种合金也同样适用于挤压铸造黑色金属用模具材料。表1是挤压铸造型腔材料选择的情况。
虽然近年来精密铸造模具模具业务的辅助材料和特殊技术在近几年得到了推广和应用,但其中大部分仍处于试验和勘探阶段,如模具表面涂覆技术、模具表面热处理技术、模具导向对润滑技术、模具型腔传感技术和润滑技术、模具应力去除技术、模具抗疲劳和防腐技术等。重要技术和一些关键也缺乏知识产权保护。我国的模具标准件生产,80年代初才形成小规模生产,模具标准化程度及标准件的使用覆盖面约占20%,从市场上能配到的也只有约30个品种,且仅限于中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应,铸造模具厂家模具及零件生产供应渠道不畅,精度和质量也较差。
精密铸造模具模具标准化生产的现状主要包括模具技术标准的制定与实施、模具标准件的生产应用及相关标准的宣传实施推广等。我国模具的标准化工作相对较晚,此外,工作力的宣传、实施和推广较小,铸造模具厂家模具的标准化落后于生产,更落后于世界上许多工业发达国家。在国外模具发达国家,如日本、美国、德国等,模具标准化已有近百年的历史。模具标准的制定和模具标准件的生产供应形成了一个完善的体系。然而,在全国模具标准化技术委员会的成立后,中国模具标准化的工作才于1983年开始。目前,我国模具生产单位约2万个,模具生产取得了长足的进步,但与工业生产要求相比,仍不适应,其中一个重要原因是模具标准化程度和水平较低。
精密铸造模具覆膜砂旧砂再生回用覆膜砂用量逐年增加,有的厂家用量达万吨以上,废旧砂堆积如山。既占地面又污染环境,也浪费矿产资源,废旧砂经焙烧后,膨胀收缩小,表面氧化物少,比原砂性能好,如能再生回用,不仅能提高铸造模具厂家覆膜砂的性能,降低成本,节约资源,消除废旧砂的环境污染,更重要的是有利于子孙后代的生存和发展。所以研究废旧砂再生回用具有重大的现实意义和长远意义。