浅析离心铸造与蘑菇状毛刺缸套.doc

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1、浅析离心铸造与蘑菇状毛刺缸套撰文：王文振随着现代工业迅猛发展，以传统工艺开发出的发动机性能越发捉襟见肘，其核心部分一一缸套的各方血性能指标亟需提高,是否耐磨、耐腐蚀、有效散热、寿命长短等等成为世界各方业内人士争相研究的主题，离心铸造缸套技术应运而生。以张伯明《离心铸造》为代表的专业论著讲述了离心铸造技术在国内国外的运用，而专注于生产汽车毛刺缸套技术理论的论述著作鲜有人涉及，在此本人将粗略归纳说明報个技术所需的系统分布及其工作要点。传统离心铸造技术用于缸套铸造重在解决普通缸套结构疏松、断层气孔、表面夹渣等砂型铸造缺陷，山此发展出离心铸造专门的工艺。工艺主要山三大系统构建：铁液

2、熔炼系统、机械电气控制系统、涂料配置混炼系统，三大系统各自控制了缸套内部性能指标、生产工艺指标、缸套成型指标，只有三大系统同时具备且符合离心铸造工艺时才能定向生产出理想状态的缸套产品。近几年,在离心铸造三大系统研究发展屮许多金业开创了先例,将铁液熔炼浇注与机械电气控制结合为一体，生产出半自动化离心铸造设备，起到有效降低铸造工作强度、批量产品质量一致化、生产效率和技术含量提升的作用。在此基础上，数家企业调试出各类毛刺型缸套，通过大量性能对■比研究，国外市场首先捉出磨菇状毛刺缸套这一概念要求。本人基于此市场需求，通过多方研究，将技术突破放在涂料工艺中。在恢液熔炼浇注控制技术上，

3、国内技术研究已经趋于完善，而机械电气控制技术虽需要进一步完善，但在基础功能上L1经能够满足生产蘑菇状毛刺缸套的技术要求，唯有涂料工艺仍然没有一种系统理论构想,只是有部分企业在特定机械电气控制及工艺条件下生产出比较理想的毛刺形态，其技术工艺在传播推广上则限制颇多。通过多方实验调制研究发现，需要形成特定形态毛刺只有定向陀置相应特性的涂料，如蘑菇状毛刺的形成就需要涂料本身具有一定粘结力度和发泡程度等。原则上，涂料在金属型模具内壁均匀涂覆后，曲于涂料本身具有的粘性并受到一定离心力（控制模具在600r/min左右）下结成致密薄片（厚度在0.6mm〜0.9mm最为适宜），即涂料隔离层，

4、保护模具并控制散热速率，此外，涂料隔层还需要有一定抗拉压强度，不能粘附于金属型内壁和缸套外壁。另一方面，涂料通过加入一定量的发泡剂等辅助剂后会产生适最气泡，并在模具适宜温度<200°C〜250°C）下均匀农现出來，关键就在此时涂料发泡破开涂料层后会在涂料层形成怎样的凹坑。通过大最实验观察表明，涂料粘度过高则气泡破开涂料难度加大，形成的凹坑小、周边粗糙、缸套毛刺尖细；涂料粘度过低气泡涨开不能使涂料层形成单个点状卩【坑，缸套表而表现为斑状（一般模具温度达到300°C后也会形成同样形态的缸套）。唯有涂料粘度略低于气泡涨开力度时，包裹在涂料层的气体就会像吹起泡的口香糖，撑开涂料内部

5、形成圆形或椭圆形等不规则空腔，最后突破涂料包裹破开一个气II。山于涂料具有和当粘性，破开的气口小于气体在涂料内形成的空腔，当适宜温度铁液浇注进模具后立即充填涂料空腔,形成蘑菇形毛刺。英间，发泡剂的加入量决定涂料发泡力度和密集程度，模具温度影响发泡效率、发泡最和发泡程度,涂料本身还需具备良好的触变性和悬浮性,使涂料及吋形成结构稳固的凹状空腔，当离心铁液高速充填时不会受到破坏塌陷。涂料配比所要达到的性能要求是使涂料能有效发泡并形成一定结构，而实际运用中往往不能很好实现这一目的，问题在于涂料配置工艺和喷涂工艺。涂料配置后具有一定的悬浮性，实际配置后均会有所沉淀，I佃且有部分配方因

6、配比原因限制导致涂料沉淀迅速，在长时间生产运用中涂料特性改变，无法形成有效结构。因此，在涂料运用系统中耍加入搅拌器，使生产吋能以一定转速搅拌涂料，保证涂料特性一致。另一方面，涂料的发泡效果在直接涂覆中表现不会很理想，口涂料涂覆均匀与否直接决定了涂料结构形成的好坏，只有将涂料加气雾化才能有效解决这类问题,因此涂料的运用必须引入有气喷涂这一•概念。现在许多离心铸管公司运用的涂料喷涂方式均为高压尢气喷涂，喷涂后涂料均匀度不理想，涂料难以形成有效结构，山此本人设计出一种低压气体喷涂头,经过此喷涂头的雾化后,涂料只需一次涂覆,涂覆均匀发泡效果明显，结构紧密，毛刺光滑。综上所述，铁液熔

7、炼浇注工艺决定了缸套内部质量性能，涂料配置运用工艺决定了缸套结构的形成和形态，两者均属于原料控制，机械电气设备（离心主机等）则将两者结合，同时控制和影响其对缸套形成所起的作用。只有系统的了解离心铸造所需三部分的区别和其中的关联才能有效提升毛刺缸套开发运用技术的成熟性，适应现今缸套市场的需求，提升产殆的质量和竞争力。