消失模铸造基础知识
6种消失模铸造技术讲解
6种消失模铸造技术讲解消失模铸造技术是用泡沫塑料制作成与零件结构和尺寸完全一样的实型模具，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后进行干砂造型，振动紧实，然后浇入金属液使模样受热气化消失，而得到与模样形状一致的金属零件的铸造方法。
消失模铸造技术1、压力消失模铸造技术压力消失模铸造技术是消失模铸造技术与压力凝固结晶技术相结合的铸造新技术，它是在带砂箱的压力灌中，浇注金属液使泡沫塑料气化消失后，迅速密封压力灌，并通入一定压力的气体，使金属液在压力下凝固结晶成型的铸造方法。
这种铸造技术的特点是能够显著减少铸件中的缩孔、缩松、气孔等铸造缺陷，提高铸件致密度，改善铸件力学性能。
2、真空低压消失模铸造技术真空低压消失模铸造技术是将负压消失模铸造方法和低压反重力浇注方法复合而发展的一种新铸造技术。
真空低压消失模铸造技术的特点是：综合了低压铸造与真空消失模铸造的技术优势，在可控的气压下完成充型过程，大大提高了合金的铸造充型能力；与压铸相比，设备投资小、铸件成本低、铸件可热处理强化；而与砂型铸造相比，铸件的精度高、表面粗糙度小、生产率高、性能好；反重力作用下，直浇口成为补缩短通道，浇注温度的损失小，液态合金在可控的压力下进行补缩凝固，合金铸件的浇注系统简单有效、成品率高、组织致密；真空低压消失模铸造的浇注温度低，适合于多种有色合金。
3、振动消失模铸造技术振动消失模铸造技术是在消失模铸造过程中施加一定频率和振幅的振动，使铸件在振动场的作用下凝固，由于消失模铸造凝固过程中对金属溶液施加了一定时间振动，振动力使液相与固相间产生相对运动，而使枝晶破碎，增加液相内结晶核心，使铸件最终凝固组织细化、补缩提高，力学性能改善。
该技术利用消失模铸造中现成的紧实振动台，通过振动电机产生的机械振动，使金属液在动力激励下生核，达到细化组织的目的，是一种操作简便、成本低廉、无环境污染的方法。
4、半固态消失模铸造技术半固态消失模铸造技术是消失模铸造技术与半固态技术相结合的新铸造技术，由于该工艺的特点在于控制液固相的相对比例，也称转变控制半固态成形。
消失模铸造1
2-4 造型与浇注
四、浇注工艺 1、浇注温度 消失模的浇注工艺比普通砂型铸造要复杂得多。 泡沫塑料的气化是吸热反应。
消失模铸造的浇注温度要高于普通铸造的浇注温度。铸铁件20－80 ℃ ， 铸钢件10－40 ℃ ，铸铝件50－80℃。 2、浇注速度 消失模铸造的浇注时间比普通铸造短15%-20%。防止塌箱、浇不足和冷隔。 适宜的浇注速度应使金属液在铸型内得上升速度接近泡沫塑料得气化速度。 3、负压（真空度） 负压的作用：固定干砂，防止铸型崩散和移动；加快排气；提高充型能力。 负压范围：铸铝50－100kPa，铸铁300－400 kPa，铸钢400－500 kPa 负压保持时间：t＝kM2 t－负压时间，min；M－铸件模数，cm
铸造企业到中小铸造企业，消失模铸造的应用范围正 在不断扩大。
2-1 概述
一、消失模铸造的工艺过程 把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模型放入砂箱，四周用
干砂或自硬砂充填紧实，浇注时高温金属液使泡沫塑料模型
热解“消失”，并占据模型所退出的空间，最终获得铸件的 方法。干砂造型消失模工艺过程：
预发泡
造型
发泡成形
1 、可发泡的聚苯乙烯EPS
消失模铸造用的聚苯乙烯珠粒是一种高发泡、硬质、闭孔结构的泡 沫塑料。分子结构是含碳92％，氢8％长链状分子。 对聚苯乙烯的基本要求： （1）发泡剂(戊烷)的合适含量：6.0%-6.5%（最少不得低于5％）。 发泡剂含量决定了泡沫塑料的密度，从而影响铸件的质量。模型 密度大是造成铸件许多缺陷的主要原因。
2-2
泡沫塑料模型
4、模型熟化 将二次发泡成形的模型放在50－70℃的烘干室内强制干 燥5－6h，快速完成模型熟化，使模型尺寸稳定。 5、模型粘结
复杂的铸件模型通常采用分片成形，然后粘结的方法制
消失模浇铸
一、浇铸过程：
消失模负压干砂铸造的浇注过程，就是钢液充型、同时泡塑模具气化消失的过程。
二、浇注工艺：：
一般铸件应该控制钢液底浇，有利于平稳充型，此时不会形成很大的空腔。
由于负压真空的吸力和重力作用，钢液充型速度很快，浇道横截面积不宜过大。
消失模工艺的钢液浇铸与传统砂型工艺的钢液浇铸有所不同：传统砂型工艺采用敞口式，而消失模工艺采用负压封闭式，而且必须是在浇口杯以下封闭。
钢液进入泡塑模具，其开始液化燃烧，并气化消失，钢液前端短距离形成暂时的空腔。
为防止钢液高温辐射熔化其它铸件模型，而形成的空腔（导致塌砂），所以设计钢液充型的速度和泡塑模型消失的速度大致相同。
浇道的位置选择整箱铸件最低位置，为防止铸件与浇道的距离过近，铸件模型高温下变形和熔化，浇道适当离开铸件模型。
浇注时根据铸件调节和控制负压真空度，浇注完毕后保持在一定负压状态下一段时间，负压停止，待钢液冷凝后出箱。
三、浇铸时的注意事项：
浇注开始，就要大口浇注，要稳、准、快，溢不出浇口杯为止，快速连续浇注不得断流。
始终保持浇口杯成充满状态。
如果同整箱铸件的钢液断流，会吸进空气，有可能造成塌砂现象或者铸件增多气孔的问题，以至铸件报废。
由于负压真空的吸力作用，砂箱内钢液热量会散失一部分，泡塑模型气化时也需要热量消耗，所以钢液温度比传统砂型铸造的温度要略高。
消失模铸造基础知识
消失模铸造基础知识一、什么是消失模铸造？消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。
对于消失模铸造，有多种不同的叫法。
国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“ 负压实型铸造”，简称EPC铸造。
国外的叫法主要有：Lost Foam Process (U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。
与传统的铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势，因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。
二、国外消失模铸造的发展简史？1956年美国人H.F.SHOYER开始了将聚苯乙烯泡沫塑料用于铸造的试验，并获得成功,引起了人们极大的兴趣，1958年以专利的形式公布于众，当时称之为“无型腔铸造”。
起初，该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件，以后经过许多实践和探索，1962年西德从美国引进专利，消失模铸造法才开始被开发，并在工业上得到应用。
1964年美国的T.R.SMITH发表了使用无粘结剂干砂造型生产消失模铸件的专利。
到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模铸造法获得了成功,并在许多国家得到了应用,生产了成千上万吨铸件,但无粘结剂干砂实型铸造却没得到发展,仍处于探索阶段。
在整个六十年代直至七十年代,消失模铸造法仅限于单件小批生产,典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。
1968年，德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负压进行浇注,取得了专利，即现在的消失模铸造。
八十年代以前，由于专利的制约，生产中使用无粘结剂干砂消失模铸造受到限制；铸造界与其他产业部门协调不够；由于工艺不当、型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好，造成了一部分人的等待、观望甚至怀疑的态度，使得消失模铸造法发展缓慢。
消失模铸造详情
消失模铸造详情消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。
最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。
采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。
1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。
采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。
由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象,所以1967年德国的A.Wittemoser采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。
这就是所谓＂磁型铸造＂。
1971年,日本的Nagano发明了V法(真空铸造法),受此启发,今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。
在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full Mold Process,Inc)"的批准。
在此以后,该专利就无效了。
因此,近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。
消失模铸造工艺的特点消失模工艺的砂...1.铸件精度高:消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。
铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工间。
消失模铸造
（4）铸件清理简单，机械加工量少 （5）适应性强。对合金种类、铸件尺寸及生产数量 几乎没有限制
消失模铸造主要的缺点是浇注时塑料模气化有 异味，对环境有污染，铸件容易出现与泡沫塑料高 温热解有关的缺陷
消失模铸造的应用极为广泛，如单件小批量生 产冶金、矿山、船舶、机床等一些大型铸件以及汽 车、化工、锅炉等行业大型冷冲模具等
消失模铸造的大批量生产在很多领域也 得到了应用，但以汽车制造业为主。
总之，消失模铸造的应用领域越来越宽， 是一种极具箱内，分层添加不见粘合剂的 干石英砂，同时在震动台上进行震动紧砂
4浇注和落砂清理 在填砂振实后应在沙箱顶面覆盖塑料薄膜，并 对沙箱抽负压，然后浇注。并选用合理的浇注速度、 浇注温度及铸件的冷却时间参数，否则容易产生各 种缺陷。 铸件凝固后，解除负压，将沙箱倾倒即可使干 砂和铸件分离，然后去除浇道、冒口，进行表面清 理。
消失模铸造又称气化模铸造或实型铸造。 他使用泡沫塑料制成的模样制造铸型，之后 模样并不取出，浇注时模样汽化消失而获得 铸件的方法。
一、消失模铸造的工艺过程图 1.模样制造 泡沫塑料模样的制造过程如下 （1）预发泡与熟化 （2）模样的形成 （3）模样组合
2.涂挂料 泡沫塑料模样表面上两层涂料，第一层是表面光洁涂料， 以填补泡沫塑料的表面粗糙及空洞，第二层是耐火涂料，以 防塑料泡沫表面粘砂，提高模样的刚度和强度，以及浇注时 支撑干砂的作用
二、消失模铸造的特点和应用范围 消失模铸造与传统的砂型铸造最大的区别是在 于采用可发性塑料制造模样，采用无粘合剂的干砂 来造型，模样不取出，铸型没有型腔和分界面。由 于这些差别使消失模铸造既有如下优越性： （1）它是一种近乎无余量的精密成形技术，铸件尺 寸精度很高，表面粗糙度降低，接近熔模铸造水平 （2）无需传统的混砂、制芯、制造等工艺和设备， 故工艺过程简化，易于实现机械化、自动化生产， 设备投资较少，占地面积小 （3）为铸件结构设计提供了充分的自由度
消失模铸造技术
消失模铸造技术
消失模铸造技术（Lost-wax casting），又称耐火型方式
铸造，是一种古老的铸造工艺。
它最早起源于古代埃及和
中美洲等地，至今已有几千年的历史。
这种技术的原理是
使用可燃性材料制作出一种与所需铸件相同尺寸的模具，
然后在模具中注入液态金属，待金属凝固后将模具烧毁或
溶解，从而得到所需的铸件。
消失模铸造技术的步骤通常包括模具制作、脱蜡、烧结、
浇注和后处理等环节。
模具制作阶段使用可燃材料如蜡、
树脂或塑料制作出真实尺寸的模具，这一步骤决定了最终
铸件的形状和尺寸。
脱蜡过程中，模具经过加热使蜡完全
熔化或蒸发，形成空腔。
烧结阶段将模具烘烤至一定温度，使其固化，并将残留的可燃物烧尽，留下空腔。
接下来将
液态金属注入模具中，在模具内金属凝固后，可以取出完
整的铸件。
最后，通过去除脱蜡模、修整和喷漆等方法，
对铸件进行完善。
消失模铸造技术应用广泛，可以用于铸造各种金属，如黄金、白银、铜、铝、铁等。
它特别适用于一些形状复杂、
结构精细、要求高的铸件的制造。
消失模铸造技术的优点
包括可以制造出高精度的铸件、产品表面质量好、模具寿
命长等。
然而，这种技术也存在一些缺点，比如成本较高、制作周期长、铸件尺寸受限等。
因此，在选择合适的铸造
工艺时需要综合考虑产品的要求和经济效益。
《消失模铸造简介》课件
对铸件表面进行清理，去除多余的砂粒和杂物，进行后续加 工处理。
03
消失模铸造材料选择
铸铁
灰铸铁
具有良好的铸造性能和切削加工性能 ，广泛应用于汽车、拖拉机、机床等 机械制造业。
球墨铸铁
具有较高的强度和塑性，适用于制造 受力较复杂、要求承受冲击、耐磨损 的零件。
铸钢
碳素铸钢
具有良好的韧性和塑性，适用于制造要求承受较大载荷和冲击的零件。
未来发展趋势
技术进步
随着技术的不断进步，消失模铸造工艺 将更加成熟，生产效率更高，成本更低
。
智能化发展
随着智能化技术的不断发展，消失模 铸造工艺将逐步实现智能化生产，提
高生产效率和产品质量。
环保要求提高
随着环保要求的不断提高，消失模铸 造工艺将更加注重环保方面的研究和 改进。
应用领域拓展
随着消失模铸造工艺的不断完善和应 用领域的拓展，该工艺将在更多领域 得到应用和推广。
优势分析
高效节能
消失模铸造工艺能够显 著提高生产效率，减少 能源消耗，降低生产成
本。
轻量化设计
由于该工艺能够实现近 净成形，因此可以减少 后续加工量，降统铸造方法难以 实现的复杂结构，提高
产品性能。
环保
该工艺减少了废砂、废 渣的产生，降低了对环
境的污染。
由于塑料泡沫模型在高温下气化消失，不 会对金属零件产生任何残留，因此可以获 得高精度的金属零件。
适用范围广
低成本
消失模铸造技术可以应用于各种金属材料 ，如铸铁、铸钢、铝合金等，适用于生产 各种复杂形状的金属零件。
消失模铸造技术可以大幅度减少材料浪费 和加工成本，提高了经济效益。
消失模铸造的应用领域
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消失模铸造基础知识
什么是消失模铸造？
消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂层并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在一定条件下浇注液体金属，使模型气化并占据模型位置，凝固冷却后形成所需铸件的方法。
对于消失模铸造，有多种不同的叫法。
国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”，简称EPC铸造。
国外的叫法主要有：Lost Foam Process (U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。
与传统的铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势，因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。
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消失模生产的基本技术要求
消失模铸造技术作为一种铸件近静形成形方法，近年来得到了快速发展。
在国外由于机械化、自动化消失模铸造生产线的陆续建成投产及所产生的显著的经济和社会效益，使消失模铸造技术显现出强大的生命力。
前一段时间我国的消失模铸造技术应用虽然进展缓慢，但在近几年得到了快速发展。
特别是由于消失模铸造设备投资少、工艺路线短，许多原有的中小铸造企业也越来越多地采用该项技术。
但是，有些企业对一些操作问题未能加以重视，使得在生产过程中出现了一些问题，对铸件的质量产生了很大影响。
1．模型制作
在消失模铸造工艺中，模型制作是一个非常重要的环节。
EPS原料的选择、模型的加工工艺、尺寸精度、模型密度、浇注时热解产物多少等因素的控制，是获得优质铸件的前提。
现有的中小企业模型制作有以下几种方式：
(1) 用包装EPS板材切割、粘接而成。
(2) 自制模具，委托外厂加工。
(3) 自制简易的预发成型设备。
采用上述方法制作模型，普遍存在不重视模样密度变化的现象，特别是模型在委托外厂加工时水分不易控制，经常性出现浇注时铁水从浇口中反喷或铸件出现冷隔、浇不足等现象。
为此在生产过程中应加强对模型密度的检验，增加对模型的烘干时间等方法；EPS珠粒经工艺实验选定后，不能随意改变原料生产厂家；预发时用称量工具控制珠粒密度，改变凭人工经验控制珠粒密度的方法；采取上述方法后，使问题得到了解决。
2．振动存在的问题
振动紧实是消失模铸造的四大关键技术之一，振动的作用是使干砂在砂箱中产生动态流动，提高干砂的充填性及其密度，防止出现铸造缺陷。
在干砂振动充填时，比较理想的状况是，干砂在振动过程中进行有序流动，在保证模型不变形的前提下，均匀地充填到模型的各个部位，使砂箱内型砂获得较高和较均匀的充填密度。
中小企业的消失模铸造振动台多为自制设备，在振动时，最常见的现象是由于振动操作不当，造成模样变形、涂料层开裂等，从而造成相应的铸造缺陷。
有些振动台本身由于激振力过大、同一组电机的偏振块不平衡也易造成模样变形。
为此，主要应调整激振力、振幅和振动时间；对于尺寸较大而结构简单的铸件，可将六个电机的三维振动改为双电机的垂直或水平振动；特别是通过检测仪器对振动台的各参数加以检测和调整，使之达到设计的要求。
3．涂料使用存在问题
在消失模铸造工艺中，使用涂料可提高模样的刚度和强度，使EPS模样与铸型隔离，防止粘砂及铸型塌陷；在浇铸过程中允许模样高温分解产物及时顺利地通过涂层排出。
涂料一般由
耐火材料、粘结剂、悬浮剂等组成，各组成物的比例对涂料的性能有很大影响。
但一些企业对涂料组成的作用不十分清楚，随意改动涂料配方和配制工艺，或由于缺少某组成物时继续配制使用，导致涂料性能大大下降；有些企业在模样浸涂烘干工序中存在问题，有时为了缩短时间，在第一次涂料未干的情况下就进行下一次浸涂，导致模型内部未充分干燥，其中存在着水分；而夏季只采用晾晒方法，工艺上存在着不稳定性，造成浇注时反喷或产生气孔；涂层厚度没有注意到根据铸件不同、浇注温度和铁水压头的变化有所变化。
只有注意并解决了上述问题，并在操作细节上下功夫，就不会产生由于涂料而产生的铸造缺陷。
4．浇注过程存在问题
消失模铸造在浇注时，为了排出气体和模样气化残渣，直浇道要有足够的高度以使金属液有足够的压头以推动金属液流稳定快速充型，确保铸件表面完整清晰。
在实践中有些企业采用原有砂型铸造用的浇口杯，由于尺寸较小，易出现液流不平稳导致工件报废的现象。
为保证有足够的流量使浇注过程不断流，并很快建立起动压头，可改用较大的浇口杯；直浇道做成中空来减少发气反喷，增大开始浇注时的压头。
消失模铸造采用负压干砂振动造型，采用此种方法造型时铸型强度远大于湿型砂强度。
采用抽负压方法可提高铸型的稳定性，及时抽走模样气化时产生的热解气化产物。
但在生产过程中，有些工厂只注意观察浇注前的表负压，但浇注过程中往往忽视负压变化，从而造成铸件缺陷。
通过采取根据铸件大小和热解产物的多少，在浇注过程中对负压进行调节的方法，可很好地解决此问题。
5．结束语
消失模铸造工艺由于其设备投资少、成本低等特点，近几年得到了快速发展。
许多原有的中小铸造企业也越来越多地采用该项技术。
但是，有些企业对模型、涂料、振动方法、浇注过程中的一些操作细节问题未能加以重视，使得在生产过程中出现了铸件质量不稳定的现象。