En els darrers anys, amb els avenços de la ciència i la tecnologia, s'han fet importants progrés en equips de fosa. Les tecnologies de producció en àrees com ara l'emmotllament i la fabricació de nuclis-, la fusió d'aliatges i el control de la solidificació han experimentat un desenvolupament substancial, avançant cap a pràctiques ecològiques i intensives de fosa. Actualment, la formació de forma propera-net- permet utilitzar peces de fosa amb poc o cap mecanitzat addicional. El disseny assistit per ordinador i l'anàlisi de simulació s'han adoptat àmpliament en la producció de fosa, reduint significativament els cicles de desenvolupament i els costos alhora que millora notablement la qualitat. 3La tecnologia de prototipatge ràpid d'impressió D ha impulsat encara més els avenços en la fosa, millorant l'eficiència del desenvolupament de nous productes i la flexibilitat del disseny estructural.
I. Tecnologia d'emmotllament i nucli-
L'emmotllament i la fabricació de nuclis-són processos clau en la formació de la fosa, que tenen un impacte important en la qualitat de la fosa, els costos de fabricació, l'eficiència de producció, la intensitat de la mà d'obra i la contaminació ambiental.
(1) Sorra d'argila Procés d'emmotllament de sorra verda
L'emmotllament per impuls d'aire ofereix avantatges com ara una gran compacitat del motlle, uniformitat, la capacitat de produir peces de fosa complexes, baix soroll i eficiència energètica. L'emmotllament a pressió estàtica elimina la contaminació acústica associada a les màquines d'emmotllament per cops-, millorant molt l'entorn de treball. Una compactació final mitjançant una placa de pressió garanteix una compacitat efectiva i una duresa uniforme a tot el motlle, donant lloc a una gran precisió dimensional de les peces de fosa. Els processos d'emmotllament de sorra verda altament mecanitzats, automatitzats i d'alta-densitat, com ara l'emmotllament amb granalla, l'emmotllament per impuls d'aire i l'emmotllament a pressió estàtica, ofereixen avantatges com ara un baix cost, una contaminació mínima, una alta eficiència i una qualitat excel·lent, cosa que els converteix en els mètodes principals per produir peces de fosa de mida petita i mitjana-.
(2) Emmotllament segellat al buit (procés V-)
El principi bàsic del procés V- consisteix a omplir un matràs especialment dissenyat amb sorra seca i sense aglomerant-, segellar-lo amb una pel·lícula de plàstic i crear un buit per compactar la sorra a través de la diferència de pressió dins i fora del motlle. Aquest mètode és adequat per produir peces de fosa amb grans superfícies, parets primes, superfícies llises i contorns clars. En els últims anys, el procés V-s'ha utilitzat àmpliament en la producció de peces de fosa de vehicles ferroviaris, contrapesos de carretons elevadors, peces de fosa artística, rètols a gran-escala, marcs de cordes de piano i banyeres.
(3) Procés d'emmotllament de sorra de resina i de nucli-
La sorra de resina ofereix una gran resistència i precisió dimensional per a motlles i nuclis, donant lloc a una qualitat superficial excel·lent per a peces de fosa. No obstant això, pot causar contaminació ambiental. El desenvolupament d'aglutinants, catalitzadors, enduridors i enduridors de baixa-contaminació i el suport d'equips de tractament ambiental és clau per promoure i avançar en els processos d'emmotllament de sorra de resina i d'elaboració de nuclis-.
(4) Procés d'emmotllament de sorra de silicat de sodi i de nucli-
La sorra de silicat de sodi presenta una bona fluïdesa, facilitat de compactació i un menor consum d'energia. La seva plegabilitat a alta-temperatura el fa especialment adequat per a peces de fosa d'acer propenses a esquerdes. No obstant això, la sorra de silicat de sodi té poques propietats de sacsejada i la regeneració de sorra utilitzada és un repte. Per tant, la recerca sobre la modificació del silicat de sodi i el desenvolupament de nous processos i equips de regeneració i reciclatge per a sorra de silicat sòdic és una prioritat. L'aplicació de sorra de silicat sòdic endurit amb èster-ha millorat la taxa de reciclatge de la sorra usada i s'ha adoptat per a peces de colada d'acer mitjanes i grans.
(5) Procés d'emmotllament de muntatge del nucli
L'emmotllament de conjunt de nuclis, conegut com a "fosa de sorra de precisió", és adequat per produir peces de fosa complexes de forma propera{0}}neta- (com ara blocs de motor i culatas) i requereix una gran precisió dimensional dels nuclis. Amb el desenvolupament i l'aplicació de diversos aglutinants químics que curen a temperatura ambient, ara és possible produir nuclis de sorra d'alta precisió. El mètode d'emmotllament del nucli de la caixa freda s'ha utilitzat amb èxit per produir peces de fosa de forma propera-neta{{5}, com ara blocs de motor d'automòbil.
(6) Revestiments de fosa
La qualitat de la superfície de treball dels motlles de sorra (nuclis) en contacte directe amb el metall fos afecta significativament la qualitat de la fosa. L'aplicació de recobriments a aquestes superfícies és un mètode econòmic i eficaç per millorar la qualitat. El desenvolupament i l'aplicació de recobriments orgànics i inorgànics d'alt rendiment- són enfocaments tecnològics importants per millorar la precisió dimensional de la fosa i la qualitat de la superfície.
II. Càsting especial i tecnologia Near-Net-Shape
Com que els equips de fabricació moderns exigeixen una precisió dimensional i una qualitat superficial més elevades per a les peces de fosa, la fosa especial està evolucionant cap a la formació de forma propera{0}}neta-. En els darrers anys, com a tecnologia de conformació de precisió per assolir marges de mecanitzat mínims o nuls, l'aplicació i el desenvolupament de la fosa especial es reflecteixen principalment en els dos aspectes següents:
1) Desenvolupar nous processos i avançar en tecnologies de fosa composta. Reforçar la investigació i l'aplicació de les tecnologies de fosa a pressió d'aliatge de magnesi i de fosa per cobrir les demandes de la lleugeresa de l'automòbil. Millorar la investigació sobre els processos de fosa d'inversió d'aliatge de titani per abordar els reptes dels materials del motlle. Utilitzeu la tecnologia de prototipatge ràpid per substituir els mètodes tradicionals de formació de patrons de cera, escurçant els cicles de producció. Investigueu noves tecnologies i equips de fosa a pressió diferencial per promoure la transició de la fosa a baixa-pressió a la fosa a pressió diferencial.
2) Near-net-shape casting technology (Near Net Shape Process) has changed the traditional perception that casting can only provide rough blanks, enabling the production of castings without machining allowances. For example, squeeze casting technology is characterized by "stable filling, solidification under pressure, feeding, and plastic deformation," resulting in castings with high metallurgical quality, dimensional accuracy, high process yield, and reduced machining requirements. Near-net-shape technology represents the future of the casting industry, as it can reduce material consumption, energy use, labor costs, and improve casting quality, better meeting the needs of manufacturing equipment development.
