铸造用纸质浇道管的研制与应用

张新平张红潮

【摘要】陶瓷浇道管制品在铸造行业已得到了广泛的使用。本文仅介绍宝鸡华光铸材公司新研发的铸造用纸质浇道管产品以及在铸造行业应用的优势及前景。

【关键词】 铸造；纸质浇道管；消失模；

现代装备制造工业的发展，将促使铸造新技术与新材料的发展。对铸件的需求量会越来越大，技术要求也越来越高，并向着薄壁、复杂、大型、整体的方向发展。在工业现代化铸造技术和工艺中，金属液的浇注过程对铸件质量影响非常之大。尤其是较为复杂的大型整体薄壁铸件，采用优良的浇道产品是保证铸件表面及内部质量及铸件尺寸精确等技术指标达标的关键。

我公司积十多年专业生产铸造用陶瓷浇道管、纤维复合型保温冒口套、自发热保温冒口套的制造经验，公司有多年经过专业培训的熟练技工。企业已通过[S09001:2008质量体系认证]；OHSMS28001：2011职业健康安全管理体系认证；[SO14001:2004环境管理体系认证。拥有成套的检测设施，产品稳定。企业拥有25项国家专利，生产技术和研发能力在行业处于国内领先水平。铸造用纸质浇道管产品是公司专业研发团队和西安交通大学等科研院所专家教授通力合作经4年的反复实践研发而成，我公司的铸造用纸质浇道管在国内属首创，它将是铸造用浇道管的一场革命。经过2016年一年多时间在铸造行业特别是消失模铸造的应用显现出的优势显著，前景非常远大。

1、纸质浇道管简介

铸造用纸质浇道选用的原辅材料有纸浆纤维、耐高温材料和粘接材料、增强剂、防潮剂等，成型工艺采用先进的专业制成设备。在特定的压力下，通过设计的模具成型，经干燥、整形等工序制作成各种规格空心管状制品。纸质浇道管具备绿色、环保、节能的纸质浇道管以所具备新材料特性，在铸型浇注前安装浇道，可根椐铸件浇注系统设计的铁水流量、流向需要进行选择浇道管直径、变径、转弯、三通、四通等（如图1所示），长度可随意切割，方便灵活。

浇注系统所用浇道管及管件承插口连接，既牢固且密封。研发目标是为了取代传统的砂型浇道和泡沫塑料浇道组成的浇注系统，成为陶瓷管浇道的最佳替代品。华光铸材公司经过不懈努力完成纸质浇道管及管件的研发试制并批量生产(如图2所示)，

在使用的过程中，遇到一家曾经使用国外同类产品的工厂，使用我们华光铸材的纸质浇道管后的效果证实完全可以和国外的同类产品相媲美。纸质浇道管安装使用极为灵活方便，能有效降低消失模铸造因浇注系统而产生的黑点和白点缺陷的几率，从而提升铸件的品质和成品率，使用我公司纸质浇道管的铸造企业因铸件质量的显著提升，市场竞争力明显提高。

2、使用纸质浇道管的优势/优点

纸质浇道管用于消失模铸造（实型铸造），可通过其浇注金属液顺畅流入消失模铸型内。薄壁和平滑的浇注口（纸质浇道管）使得浇注后浇注系统的金属残留量降到最低，并可减少浇注时金属液产生紊流的几率，节省浇注时间，保证浇注质量，同时，由于它良好的保温效果，可有效减少进入铸型的金属液热损失，保证金属液有足够的流动性，防止在浇铸过程中过早结壳等现象的发生。纸质浇道管产品尺寸精确，易于与泡沫横浇道或内浇道连结，安装使用方便；强度高、耐高温、抗冲刷能力强；可减少浇铸时“反喷”发生率，杜绝掉砂，可消除铸件黑点，防止夹砂等。

2.1保持浇注温度，通过金属液进入铸型的温度

消失模铸造直浇道一般采用泡沫塑料白模制作，其泡沫塑料热溶、裂解、气化消耗大量热量，使进入铸型的金属液热损失大大提高，从而降低了金属液注入的温度。为了满足整个浇铸过程对金属液的要求，一味采用过高的浇注温度不但影响铸件的基本性能，同时带来工艺上的麻烦，譬如需提高涂料的耐火度等。采用纸质浇道管，因其保温隔热性能好，减少了金属液流股向干砂传热的热损耗，相对的提高或保持了浇注温度，使金属液充型快速、平稳。

2.2避免反喷

除了大型铸件外，对组串、组模的中型铸件，经直浇道金属液比较多，也就是白模的量比较多即直径（截面积）较大，砂箱较高（直浇道较长），白模的材料经常用EPS、STMMA(EPMMA)尤其是后者在一定温度区间，发气量大，往往引发反喷，造成浇注操作工被烧伤事故。采用纸质浇道管，浇注初始没有了白模，可以消除因白模带来的反喷，同时避免因喷液带来的不安全等问题。

2.3堵绝掉砂

采用纸质浇道管，浇口杯及直浇道与横浇道连接处没有白模，空心纸质浇道管的耐火度高，就不会引发掉砂、落砂、冲砂而出现干砂掉入铸件，可完全避免此类情况，提高了铸件的内在质量。

2.4可消除铸件黑点

纸质浇道管能达到较好的保温绝热，相对提高进入铸型的金属液温度，同时泡沫塑料量的减少（纸质浇道管取代了白模直浇道），使得有足够的热量将EPS或EPMMA热解、气化，尤其是EPS液化量大幅减低，有充分热量裂解、气化而逸出涂料层外，避免了剩余的碳化物残留在铸件内形成“黑点”，减少和避免积碳、皱皮缺陷的形成。

2.5防止夹砂

纸质浇道管没有白模可以避免直浇道引发落砂、冲砂而导致铸件夹砂。如果再在直浇道下端嵌入耐火过滤网，更使金属液浇入浇口杯直浇道后的渣（杂质）堵在铸型之外，从而预防夹砂、夹杂缺陷。

3、纸质浇道管及管件的应用

华光铸材（HuaGuang ZhuCai）作为提供铸造工程浇注系统全套产品和解决方案的专业公司，对铸造行业具有更丰富的经验，从产品设计和生产到现场技术指导服务等一系列完整的作业流程，最大化地满足用户需求。

华光铸材公司生产的陶瓷浇道产品/纸质浇道管产品具有尺寸精确、强度高、耐高温、抗冲刷能力强、保温效果好、安装使用灵活方便等优点，公司生产的常规尺寸齐全。根据2017年第一季度的数据分析，纸质浇道管使用在汽车零部件及模具行业居多，显示了除在消失模铸造上的优点之外，在树脂砂工艺生产铸铁件方面也具有很广阔前景，而且大件居多（见图3所示）。