Производство моделей для выпариваемых моделей
Литье по выпариваемым моделям — это метод производства отливок, при котором вместо традиционных моделей используются модели из пенопласта. Оно отличается от других технологий литья, и факторы, влияющие на качество отливок, также различны. Поскольку модель является незаменимым расходным материалом в процессе литья по выпариваемым моделям, и на каждую отливку расходуется одна модель, модель является ключевым фактором успеха или неудачи литья по выпариваемым моделям. Без высококачественных моделей невозможно производить высококачественные отливки.
Модель не только формирует форму и размеры отливки по выпариваемой модели, но и участвует в физико-химических реакциях при формовке отливки. Следовательно, модель влияет как на размерную точность отливки, так и на ее внутреннее качество.
В литье по выпариваемым моделям производство моделей из пенопласта является очень важным ключевым звеном. Для моделей отливок сложной формы, с высокими требованиями к размерам и качеству поверхности, применяется процесс вспенивающего формования. Независимо от типа гранул смолы, технологический процесс изготовления моделей практически одинаков.
2.3.1 Предварительное вспенивание
После выбора исходного материала начинается процесс предварительного вспенивания. Процесс предварительного вспенивания очень короткий, от загрузки до выгрузки обычно не превышает 2 минут. Однако правильное понимание принципов вспенивания и технологического процесса предварительного вспенивания позволяет более точно контролировать плотность и качество поверхности предварительно вспененного материала. Плотность предварительного вспенивания является ключевым и определяющим фактором, влияющим на вес модели. Правильное освоение процесса предварительного вспенивания является надежной гарантией качества формования моделей и снижения дефектов шлаковых включений в отливках.
2.3.1.1 Принцип работы предварительного вспенивания
Когда гранулы смолы (то есть частицы исходного материала) нагреваются до температуры размягчения, гранулы еще не вспениваются, происходит только улетучивание вспенивающего агента. Когда температура повышается до температуры размягчения смолы, гранулы начинают размягчаться и приобретать пластичность. Благодаря тому, что вспенивающий агент в гранулах испаряется при нагревании и создает давление, гранулы расширяются, образуя ячеистую структуру с несообщающимися порами. Как только ячейки образуются, расширение горячего воздуха приводит к постепенному увеличению давления внутри ячеек, и ячейки еще больше раздуваются. В процессе раздувания ячеек вспенивающий агент также диффундирует наружу и улетучивается, и раздувание прекращается только тогда, когда давление внутри и снаружи ячеек выравнивается. После охлаждения размеры вспененных гранул фиксируются. Предварительное вспенивание гранул обычно проводится в периодических вспенивателях. Разные вспениватели имеют разные параметры эксплуатации, но технологический процесс работы практически одинаков. Процесс выглядит следующим образом:
Предварительный нагрев: Предварительный нагрев — это первая операция после включения установки. В зависимости от выбора исходного материала (EPS или STMMA) определяется температура предварительного нагрева. Процесс предварительного нагрева заключается в равномерном нагреве корпуса до температуры предварительного нагрева. Если это паровой вспениватель, необходимо удалить конденсат из корпуса. Только при равномерной температуре корпуса можно обеспечить равномерное предварительное вспенивание материала.
Загрузка материала: Загрузка материала бывает ручной и автоматической. При ручной загрузке необходимо каждый раз контролировать вес, при автоматической загрузке исходный материал дозируется по весовому датчику или по объему. Это гарантирует получение предварительно вспененного материала со стабильной плотностью при фиксированных параметрах.
Нагрев и вспенивание: Нагрев и вспенивание — это процесс вспенивания после добавления исходного материала, который комплексно контролируется паровым нагревом и электрическим контактным манометром для управления давлением в корпусе. Нагрев обеспечивает процесс предварительного вспенивания частиц, а контроль давления гарантирует, что давление и температура в корпусе находятся в разумных пределах, что эффективно обеспечивает равномерность размеров частиц при предварительном вспенивании и эффективность самого процесса.
Выгрузка: Выгрузка — это последняя операция после нагрева и вспенивания. Вспениватель выгружает материал по истечении фиксированного времени нагрева, что гарантирует плотность частиц. Выгрузка должна быть полной, чтобы предотвратить вторичное предварительное вспенивание. Вторичное предварительное вспенивание приводит к чрезмерному увеличению размеров частиц.
Сушка: Только что предварительно вспененный материал (в паровом вспенивателе) имеет высокую влажность. Под действием вентилятора и нагревательных элементов поверхность предварительно вспененного материала высушивается и разрыхляется. Благодаря этому предварительно вспененный материал не вызывает засорений при транспортировке.