1塑料模的生產(chǎn)制造難題
塑料模生產(chǎn)制造是FMc技術(shù)中的首要也是更為關(guān)鍵
的環(huán)節(jié),模型材料務(wù)必滿足下列要求:
(1)密度要小,剛性要好,并有一定的抗壓強(qiáng)度。
(2)能承受機(jī)械加工制造,易于得到光潔的外表面。
(3)氣化溫度要低。
(4)與液體金屬相互作用而被破壞時(shí),生成的雜質(zhì)物要少,氣體的生成量要小,且對(duì)人體無(wú)害。
生產(chǎn)制造中較常用的EPs,其成本較其它模型材料低,生產(chǎn)加工工藝成熟且原材料來(lái)源廣泛。但這類(lèi)特點(diǎn)是針對(duì)于包裝行業(yè)而言的,對(duì)于FMC技術(shù),當(dāng)前國(guó)內(nèi)的EPS模型離要求還有一定距離,具體表現(xiàn)在:
(1) 從包裝業(yè)改行而至FMC方面的EPS模型內(nèi)部璧厚不均,珠粒型號(hào)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;
(2) 企業(yè)缺乏生產(chǎn)制造FMC塑料模的加工工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn),生產(chǎn)制造出的塑料模成品率很低,而且產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)很大;
(3) 塑料模表面粗糙。用包裝業(yè)的EPS發(fā)泡工藝很難生產(chǎn)制造出表面質(zhì)量能與蠟?zāi)1砻嫦嘟乃芰夏!?/span>
(4) 成本高。用于包裝業(yè)的EPs件市場(chǎng)計(jì)價(jià)約為o.02~o.05元/g,其計(jì)價(jià)方式為按產(chǎn)品質(zhì)量多少計(jì)價(jià),這必定造成 制作生產(chǎn)廠商希望加大模型密度,而這一點(diǎn)與FMC的要求從根本上是背道而馳的。因此,現(xiàn)在的企業(yè)對(duì)于FMC塑料模均改為按件計(jì)價(jià),其折合成按產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)價(jià)方式約為O.12~o.15元/g,成本大大提高。
(5) 成型發(fā)泡基本上都是以水蒸汽發(fā)泡,因而在澆注高質(zhì)量鑄件時(shí),塑料模務(wù)必烘干。這一點(diǎn)國(guó)內(nèi)加工工藝與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相差甚遠(yuǎn)。
為降低塑料模的發(fā)氣量、殘留物等,國(guó)內(nèi)不少科研單位建議用EPMMA—EPS或EPMMA原料來(lái)代替EPs,但這在短時(shí)間內(nèi)收效甚檄,其原因是:①成本昂貴,其質(zhì)價(jià)比低于EPs,一般普通鑄鐵件制作生產(chǎn)廠商很難采用;②成型發(fā)泡溫度高(約125℃),其發(fā)泡法應(yīng)是熱空氣發(fā)泡,這種加工工藝在國(guó)內(nèi)很多企業(yè)不成熟,產(chǎn)品質(zhì)量難以控制,而且發(fā)泡設(shè)備也缺乏。
正由于上述原因,消失模鑄造業(yè)呼喚:在國(guó)內(nèi)盡快標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范FMc法專(zhuān)用的EPS原料及生產(chǎn)工藝流程。
2涂料問(wèn)題
FMC涂料包含表面光潔涂料和耐火涂料。
2.1表面光潔涂科
表面光潔涂料目地是提高模型表面光潔度,一般為有機(jī)物成膜涂料如聚乙醇溶于熱水+酒精。
涂掛方式一般為浸涂(主要是為小件)和噴涂(中大件)。浸涂后易產(chǎn)生流痕及其模型下部涂層厚度不均等缺陷,因而,即使其加工工藝簡(jiǎn)單,卻不省工,故此筆者建議使用噴涂。
表面光潔涂料能夠合理有效消除FMc鑄造件表面網(wǎng)紋。
即使表面光潔涂料能夠部分地提高鑄造件表面質(zhì)量,但實(shí)際操作的時(shí)候會(huì)增加大量的人工,特別是在對(duì)于大批量小件的生產(chǎn)不太適合。
提高塑料模的表面光潔度是獲得表面光潔鑄造件的根本途徑。
2.2耐火涂料
耐火涂料的作用是避免鑄造件產(chǎn)生機(jī)械粘砂和熱化學(xué)粘砂,提高塑料模型的剛度。耐火涂料的類(lèi)型有水基涂料、醇基涂料、樹(shù)脂涂料等。水基涂料一般厚度較大(0.5~2mm),其強(qiáng)度也較醇基的高。因?yàn)樗苛弦话愫芎?,為改進(jìn)其透氣性,一般在水基涂料中加少許發(fā)泡劑,待涂層烘干處理后,發(fā)泡劑在涂層中產(chǎn)生大量的毛細(xì)孔,這些細(xì)孔甚至于能夠?qū)χ鵁艄庹彰髅黠@觀測(cè)到。水基涂層必需人工烘干處理.
醇基涂料與樹(shù)脂涂料均為快干型涂料。涂料中無(wú)發(fā)泡劑,涂層的滲透性主要靠粘結(jié)劑或溶劑揮發(fā)而形成,此外快干型涂層比水基涂層薄,因此 透氣性比較好。水基涂料于快干型涂料風(fēng)格迥異。
需要注意的是水基涂料中是因?yàn)橛忻?xì)孔而對(duì)液態(tài)金屬形成毛細(xì)吸力,使涂層潰散性變差,正是因?yàn)檫@般,很多消失模廠家放棄水基涂料二選醇基涂料。
必需強(qiáng)調(diào):一直以來(lái)在公司企業(yè)中形成二種偏見(jiàn),一是過(guò)分強(qiáng)調(diào)涂料的作用如透氣性?xún)?yōu)劣;二是覺(jué)得醇基涂料雖然方便快捷但成本昂貴。實(shí)際上,客觀事實(shí)并不是這樣,大量的實(shí)踐說(shuō)明,能否快速排除鑄型中的氣體是涂層厚度、真空度、型砂粒度三者之間的綜合性實(shí)際效果。具體到每一種涂料上,可以這樣覺(jué)得,水基涂料(內(nèi)不加發(fā)泡劑)與快干涂料在同厚度的條件下其透氣性相差無(wú)幾,壓根不可能對(duì)FMC工藝形成明顯影響,另一方面,雖然醇基涂料中原材料成本高,但其涂層薄,并且不比專(zhuān)門(mén)烘干,清理方便,因此 其平均可變成本反倒是比水基涂料低。
水基涂料是因?yàn)楹写罅康拿?xì)孔而易使鑄造件形成針刺且涂層消除困難,但水基涂料可以涂的厚而使涂層強(qiáng)度升高;醇基涂料防粘砂、針刺功能好,但其強(qiáng)度低。鑒于此,本文建議;對(duì)于厚大鑄造件、重要零部件或部位,將這二種涂料結(jié)合起來(lái)使用將會(huì)起到非常不錯(cuò)的實(shí)際效果,即內(nèi)層用醇基涂料(≤0.5mm)而外層涂水基涂料。