消失模铸造.

消失模铸造消失模铸造原理消失模铸造消失模铸造（EPC）为美国1958年专利，1962年开始应用，又称实型铸造（FMC）和汽化模铸造(EFC)，其原理是用泡沫塑料模样（包括浇冒口）代替普通模样紧实造型，造好型后不取出模样就浇入金属液，在灼热液态金属的热作用下，泡沫塑料汽化、燃烧而消失，金属液取代了原来泡沫塑料模所占的空间位置，冷却凝固后即可获得所需要的铸件。消失模铸造工艺过程如动画所示。消失模铸造的工艺过程整个消失模铸造过程包括：制造模样、模样组合（模片之间及其与浇注系统等的组合）、涂料及其干燥、填砂及紧实、浇注、取出铸件等工序。与砂型铸造相比，消失模铸造方法具有如下主要特点：①铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低。②增大了铸件结构设计的自由度。③简化了铸件生产工序，提高了劳动生产率容易实现清洁生产。④减少材料消耗，降低了铸件成本。消失模铸造的关键技术根据工艺特点，消失模铸造可分为如下几个部分：一是泡沫塑料模样的成形加工及组装部分，通常称为白区；二是造型、浇注、清理及型砂处理部分，又称为黑区；三是涂料的制备及模样上涂料、烘干部分，也称为黄区。消失模铸造的关键技术包括制造泡沫模样的材料及模具技术、涂料技术、多维振动紧实技术等。消失模铸造的白区技术泡沫塑料模样通常采用两种方法制成：一种是采用商品泡沫塑料板料（或块料）切削加工、粘接成形为铸件模样；另一种是商品泡沫塑料珠粒预发后，经模具发泡成形为铸件模样。消失模铸造、白区工艺、消失模铸造视频—在线播放—优酷网，视频高清在线观看。商品珠粒珠粒预发泡预发泡珠粒熟化蒸缸发泡成形机发泡铸件模样泡沫板材机械加工手工加工铣、车、刨、磨电热丝切割加工修削、磨削加工组装粘合成铸件模样(a)模具发泡成形（b）板材加工成形泡沫塑料模样的成形方法如图所示采用蒸缸式发泡成形模具及成形后的泡沫塑料模样照片珠粒预发、模样成形及组装照片泡沫塑料模样的材料种类及性能（密度、强度、发气量等）对消失模铸件的质量具有重大影响。泡沫塑料的种类很多，但能用于消失模铸造工艺的泡沫塑料种类却较少，目前常用于消失模铸造工艺的泡沫塑料及其特性如表所示。名称英文缩写强度发气量主要热解产物价格应用情况聚苯乙烯EPS较大较少分子量较大的毒性芳香烃气体较多、单质碳较多便宜广泛聚甲基丙烯酸甲酯PMMA较小大小分子气体较多、单质碳较少较贵较广泛共聚物EPS-PMMA较小较大小分子气体较多、单质碳较少较贵较广泛较理想的泡沫塑料模样材料应具有如下性能特点：成形性好、密度小、刚性高、具有一定的强度；较好的机械加工性能，加工时不易脱珠粒、加工表面光洁；汽化温度较低，受热作用分解汽化速度快；被液态金属热作用生成的残留物少、发气量小，且对人体无害等。消失模铸造的涂料技术泡沫塑料模样及其浇注系统组装成形后，通常都要上涂料。涂料在消失模铸造工艺中具有十分重要的控制作用：①涂层将金属液与干砂隔离，可防止冲砂、粘砂等缺陷；②浇注充型时，涂层将模样的热解产物气体快速导出，可防止浇不足、气孔、夹渣、增碳等缺陷产生；③涂层可提高模样的强度和刚度，使模样能经受住填砂、紧实、抽真空等过程中力的作用，避免模样变形。为了获得高质量的消失模铸件，消失模铸造涂料应具有如下性能：①良好的透气性（模样受热汽化生成的气体容易通过涂层，经型砂之间的间隙由真空泵强行抽走）；②较好的涂挂性（涂料涂挂后能在模样表面获得一层厚度均匀的涂层）；③足够的强度（常温下能经受住搬运、紧实时的作用力使涂层不会剥落，高温下能抵抗金属液的冲刷作用力）；④发气量小（涂料层经烘干后，在浇注过程中与金属液作用时产生的气体量小）；⑤低温干燥速度快（低温烘干时，干燥速度快，不会产生龟裂、结壳等现象）。消失模铸造铸造涂料根据分散介质（溶剂）的不同，消失模铸造涂料又可分为水基涂料和有机溶剂快干涂料两大类。序号成分/%应用石英粉锆英粉铝矾土墨铅粉白铅粉铅粉膏膨润土纸浆白胶木素磺酸钙石棉纤维附加物水1109010若干适量铸铁件210801062370~8010~206~8厚大铸铁件41001.56铸钢件510024~50.5厚大铸钢件几种典型的消失模铸造水基涂料配方（配方中耐火材料为100%）消失模铸造的黑区技术消失模铸造的黑区包括加砂、造型、浇注、清理及型砂处理等部分。消失模铸造黑区工艺流程—在线播放—优酷网，视频高清在线观看（1）消失模铸造用砂消失模铸造通常采用五粘结剂的石英散砂来填充、紧实模样，砂粒的平均粒度一般为AFS25~45。粒度过细，有碍于浇注时塑胶残留物的逸出；粗砂粒则会造成金属液渗入，使得铸件表面粗糙。砂子粒度分布集中较好（最好都在一个筛号上），以便保证型砂的高透气性。（2）雨淋式加砂在模样放入砂箱内紧实之前，砂箱的底部要填入一定厚度的型砂作为放置模样的砂床（砂床的厚度一般约为100mm)。然后放入模样，再边加砂、边振动紧实，直至填满砂箱、紧实完毕。为了避免加砂过程中因砂粒的冲击使模样变形，由砂斗向砂箱内加砂常采用柔性管加砂、雨淋式加砂两种方法。前者是用柔性管与砂斗相接，人工移动柔性管陆续向砂箱内各部分加砂，可人为地控制砂粒的落高，避免损坏模样涂层；后者是砂粒通过砂箱上方的筛网或多管孔雨淋式加入。雨淋式加砂均匀、对模样的冲击较小，是生产中常用的加砂方法。（3）型砂的振动紧实消失模铸造中干砂的加入、填充和紧实是得到优质铸件的重要工序。砂子的加入速度必须与砂子紧实过程相匹配，如果在紧实开始前将全部砂子都加入，肯定会造成变形。砂子填充速度太快会引起变形；但砂子填充太慢会造成紧实过程时间过长，生产速度降低，并可能促使变形。消失模铸造中型砂的紧实一般采用振动紧实的方式，紧实不足会导致浇注时铸型壁塌陷、胀大、粘砂和金属液渗入，而过度振动会使模样变形。振动紧实应在加砂过程中进行，以便使砂子充入模型束内部空腔，并保证砂子足够紧实而又不发生变形。根据振动维数的不同，消失模铸造振动紧实台的振动模式可分为一维振动、二维振动、三维振动3种。研究表明：①三维振动的填充和紧实效果最好，二维振动在模样放置和振动参数选定合理的情况下也能获得满意的紧实效果，一维振动通常被认为适于紧实结构较简单的模样；②在一维振动中，垂直方向振动比水平方向振动效果好；③当垂直方向与水平方向两种振动的振幅和频率均不相同或两种振动存在一定相位差时，所产生的振动轨迹有利于干砂的填充和紧实。一种常见的三维振实台（4）真空下浇注型砂紧实后的浇注通常在真空下进行。抽真空的目的是将砂箱内砂粒间的空气抽走，使密封的砂箱内部处于负压状态，因此砂箱内部与外部产生一定的压差。在此压差的作用下，砂箱内松散流动的干砂粒可变成紧实坚硬的铸型，具有足够高的抵抗液态金属作用的压缩强度、剪切强度。抽真空的另一个作用是可以强化金属液浇注时泡沫塑料模汽化后气体的排出效果，避免或减少铸件的气孔、夹渣等缺陷。（5）型砂的冷却消失模铸件落砂后的型砂温度很高，由于是干砂，其冷却速度相对也较慢，对于规模较大的流水生产的消失模铸造车间，型砂的冷却是消失模铸造正常的关键，型砂的冷却设备是消失模铸造车间砂处理系统的主要设备。用于消失模铸造型砂的冷却设备主要有振动沸腾冷却设备、振动提升冷却设备、砂温调节器等。常把振动沸腾冷却或振动提升冷却作为初级振动沸腾冷却设备、振动提升冷却设备、砂温调节器，而把砂温调节器作为最终砂温的调节设备，以确保待使用的型砂的温度不高于40~50℃。消失模铸件