[发明专利]CLA浇注法

说明书

所属领域

本发明涉及一种浇注法，尤其是一种不用浇包和浇道的CLA型壳浇注法。

技术背景

在1975年美国Hitchiner ManufacturingCo获得了两顶有关熔模型壳新浇注法一CLA法的专利。其具体工艺过程是将型壳放在可分开的箱子中，并将型壳的浇道开端向下伸出箱外，然后将型壳的浇道开端浸没在熔融的金属下面，同时将安放型壳的箱子抽成真空，利用型壳本身所具有的透气性，熔融金属便由浇道上升进入型壳的型腔之中，达到充填型壳的目的，当型壳克满后，保持一段时间，型腔中铸件凝固，但浇道内的金属尚为液态，撤去真空，浇道内液态金属下掉回保温炉网。但是，用此方法浇注出来的铸件组上没有浇道。故一般敲打浇道去除铸件上型壳的方法便不适用了。

发明内容

为了克服以上缺陷，本发明提供一种CLA浇注法。用高压水冲击铸件组的办法可以有效地除去铸件组的型壳，水的压力为6000-10000磅/时²：(421.8～703.1公斤/厘米²)，为此设计制造了一种旋洗机，它能很有效地去除用CLA法浇注所得铸件组上的型壳，在此机器的工作台上有六个“篮子”，每个篮中放一个铸件组，此一工作台由两个高压水喷咀推动旋转，转速为60转/分，一般经几钟后即可将六个铸件组清理完毕。只有小量的残留陶瓷型壳需要熔融的氢氧化钠或喷砂进行清理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：为使CLA浇注法得以实现，应保证满足型壳应有一定的透气性、保证金属充填完铸型后，铸件在凝固完了，浇道部分的金属仍为液态、型壳要有一定的强度三个条件。

采用CLA浇注法可使金属液平稳充填型壳，只有很小的喷溅或分散的液流，浇注温度可比重力浇注时低。而在生产铝合金铸件时，金属液内固体含量可达25％(触变铸造)。由于采用低温浇注，铸件的晶粒可被细化，并可使晶粒尺寸分布比较均匀，不会象重力浇注的铸件那样的厚壁处为粗大的晶粒，而薄壁处为细小的晶粒。这样可使大多数合金的机械性能获得改善。

采用CLA浇注法进行浇注还可改善金属的净化程度，用CLA法浇注的铸件中央渣情况比在重力浇注时少。还可在浇注系统中采用高温过滤技术，如铸铝时可用玻璃纤维网。使用特殊的过滤器可减少氧化物。

采用CLA浇注法还可浇注壁较薄的铸件，如自行车车架的接头，在每个型壳内可安排较多的铸件，降低金属和制壳材料的消耗。

采用CLA浇注法时，由于铸件在冷却时已不和浇道相连，故可减少铸件的变形，铸件表面质量也较高，所浇注的铸件壁也可较薄。如自行车车架的接头，每个型壳内可安排较多的铸件，减少金属材料、型壳材料的消耗；切割铸件也较简单，故一般直接成本可减少25％。

用CLA浇注法已生产了几百万个零件，建立了专用的设备。

具体实施方式

型壳应有一定的透气性

为此，可将石英玻璃管粘在乒乓球上，制作型壳，而后在899℃时焙烧，烧去乒乓球，在此温度下将压力为1磅/时²(0.07公斤/厘米²)的氮气经由石英玻璃管通入型壳，测得气体的流速为约100毫升/分，或为14毫升/分·时²；当氮气的压力为10磅/时²(0.701公斤/厘米²)时，流速为130毫升/分·时²。这样，具有700时²(4500厘米²)表面积，需浇注20磅(9.07公斤)钢液的壳型用CLA法浇注时，只需1～2秒即可充填完毕。

要保证金属充填完铸型后，铸件在凝固完了.浇道部分的金属仍为液态

如铸件断面小于5/8时(15.88毫米)，不同合金在型壳中的凝固时间为5～20秒.而断面积为1时²(6.452厘米²)的浇道在约20秒的时间内只能凝固表皮的一层，直径为2时(50.8毫米)的浇道在金属充型后一分钟，撤去真空，浇道内金属仍可排除干净，因此取浇道的起始直径为2时。

型壳要有一定的强度

如果型壳的高度为19时(482.6毫米)即充型时所需的压力差值为5.3磅/时²(0.37公斤/厘米²)，这样就会使内径为2时的管形型壳上出现48磅/时²(3.37公斤/厘米²)的应力。故一般的型壳强度都能满足此一要求。