泡沫过滤器在铝铸件生产中的应用

　　在有色金属制造业中, 生产出来的合金普遍容易氧化。目前, 采用有效的溶液清理和熔渣粒化及循环除气法等金属处理技术, 都可获得高品质的合金。
　　关键词　铸造　合金　泡沫过滤器　铝铸件
　　在铸造生产中, 当液态金属由保温炉注入型腔时, 仍有这样的问题, 即在这一阶段出现任何紊流都会产生薄的氧化皮。这些缺陷不仅不会再“治愈”, 还作为薄弱点保留在铸件中, 并常由于在两壁之间造成的漏隙而使压力试验失败。
　　过滤器广泛应用于有色金属铸造业已有多年。但很明确, 过滤器须具有下述两个单独的特性: ①能去除金属夹附的杂质; ②确保金属流平稳、无涡流注入型腔。
　　当初, 当第一股液态金属流一到达泡沫过滤器入口表面, 就会出现一个短暂的停留, 形成充足的背压。这一压力是由直浇口中的金属位差产生的, 一旦形成, 金属流又会恢复, 就好象过滤器根本不存在一样。
　　浇注系统中紊流多发生在直浇口和浇道棒的前端等部位。如果在浇道棒内横跨安置一个泡沫过滤器, 那么第一股金属流会被阻挡住, 待注满直浇口后, 即为平稳的浇注, 这样就防止了氧化皮的形成。泡沫过滤器是唯一具有这种性能的过滤器。
　　不采用过滤器浇注铸型时直浇口还未完全注满, 液态金属和空气的混合物就顺浇道而下。结果形成氧化膜, 并夹带空气进入型腔, 以致降低铸件机械性能并可能缺乏压力紧密性。
　　采用与上述同样规格的浇注系统进行浇注, 只是在浇注棒内添置了Sivex FC 泡沫过滤器。直浇口被迅速注满后, 金属非紊流会绵绵不断地沿着浇道流入型腔。
　　内置Sivex FC 过滤器后, 在过滤器入口表面, 明显地可以看到形成的团状氧化物, 这表明在常出现紊流的现有浇注系统内, 使用这种过滤器, 能有效的阻挡住氧化物。
　　下述两项调查充分说明了有色金属铸造厂是如何利用流线形金属流来控制成本的。
　　巴隆——克拉克铸造有限公司( Barran- ClarkL td) 巴隆——克拉克铸造公司生产某些小型压模铸件。不过, 公司的多数产品都是采用铝合金在砂型里生产出来的。
　　泡沫过滤器有时可作为高柏奥尔(Kalpu r A l) 装置用于各种砂型铸模。在铸造中, 它们不仅能减少铸件中非金属夹杂物的含量, 还能显著节省用砂量。比如在使用过滤器前, 浇道棒通常放在2 m 长的铝栏杆铸件的两端。现在只须简单地将它们穿过位于顶部的过滤器就行了。这明显地减少了长砂型的宽度,从而减少了树脂粘结砂的需要量。另外, 提高了铸件的质量, 还减少了铸件清理量。
　　这同样适用于汽车部件。此处所示的油槽铸件是直接通过装有Sivex FC 非陶瓷过滤器的高柏奥尔( Kalpu r A l) 装置进行浇注的, 其好处有: ①浇注重量可由11. 5 kg (无过滤器) 减至7. 5kg (带过滤器) ②废品率减少3 . 5% ③降低型砂成本 　这使每浇注6 . 25 kg 的铸件, 能直接节约成本3 . 62 英镑, 一年近4 300 英镑, 见表1 。此外, 还有许多象能减少铸件清理量、提高产量和减少废砂掩埋这些无法估算的好处, 尤其是最后一点, 随着新填地税的实施, 效果将越来越明显。
　　沃尔卡斯特产品有限公司( V alcast Product sL td) 沃尔卡斯特公司采用重力和低压模铸生产铝铸件。两种工艺都有其自身的优点, 可对个别的项目进行精细的评估。其广泛的客户包括有生产汽车部件、照明系统、工具和生活用品的制造商。
　　一种由沃尔卡斯特公司生产的、用于商务车辆的散热器顶部水箱, 为LM 6 硬模铸件。这种大小相当的薄壁零件一开始就遇到了问题, 每个铸件都必须送到专家那儿进行真空浸渍。直到在单直浇口处安装上约每厘米4 个孔的非陶瓷过滤器, 方才解决问题, 使这个3 . 44 kg 的铸件成功浇注而无需浸渍。每一铸件, 加上过滤器的净成本, 可直接节约1 . 76英镑, 每年则节约达3 , 400 英镑。
　　泡沫过滤器不但为铸造业提供了去除金属流中所含杂质的能力, 而且能控制浇注量使浇注平稳。这种能力在直接浇注时, 不仅能提高铸造的质量标准, 而且更重要的是它改变了铸件生产的方式。