消失模铸造工艺过程及铸件质量控制
消失模铸造过程解说
消失模铸造过程解说
消失模铸造是一种重要的铸造工艺，适用于制造高精度、复杂形状的铸件。
它的工艺流程分为模具制造、蜡模注浆、蜡模组装、烘干、烧蜡、烧结、浇注、退火、清理等步骤。
首先，根据铸件的形状和尺寸要求，设计和制造消失模。
消失模是由耐火材料制成的模具，它的内腔形状和尺寸与要制造的铸件相同。
然后，在消失模的内腔中注入液态蜡模，让它充满整个内腔，形成蜡模铸件。
接着，将蜡模铸件取出，并在表面涂上一层薄薄的陶瓷涂料，形成一层坚硬的陶瓷膜，以增强其耐火性和机械强度。
接下来，将涂有陶瓷涂料的蜡模铸件组装成一个完整的铸件模型，然后进行烘干。
在烘干过程中，蜡模铸件中的水分和有机物质被蒸发和分解，从而形成一个干燥、坚硬的铸件模型。
随后，通过烧蜡的过程，将铸件模型中的蜡模烧掉，从而形成一个空腔，这个过程称为烧蜡。
接着进行烧结，将烧蜡后得到的空腔填充上熔化金属，这个过程称为浇注。
浇注后，让铸件冷却并固化。
最后，进行退火和清理，将铸件放入高温炉中进行退火处理，消除残余的应力和组织缺陷，使铸件的性能更加稳定。
最后进行清理，将铸件表面的氧化皮和其他杂质清除干净，使铸件表面光滑、美观、无瑕疵。
综上所述，消失模铸造是一种高精度、高复杂度的铸造工艺，
它通过多个步骤的组合，制造出形状复杂、尺寸精确、性能稳定的铸件，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等领域。
消失模铸造工艺流程介绍
消失模铸造工艺流程及车间环境状况分析消失模铸造简称EPC，又称气化模铸造或实型铸造。
它是采用泡沫塑料模样代替普通模样紧实造型，造好铸型后不取出模样、直接浇入金属液，在高温金属液的作用下，泡沫塑料模样受热气化、燃烧而消失，金属液取代原来泡沫塑料模样占据的空间位置，冷却凝固后即获得所需的铸件。
消失模铸造工艺简图：消失模铸造生产线的工艺流程分为白区与黑区两大部分。
一、白区工艺流程：首先根据铸件的材质以及壁厚选择适合它的原始珠粒。
将原始珠粒按定量加入间歇式予发机中进行预发泡，使其达到工艺要求的密度，通过予发机硫化床干燥后发送到熟化仓内进行熟化。
熟化后的珠粒运送到成型间，将珠粒注入到成型机上的模具中，通蒸汽将其膨胀融解成型，形成铸件模样，通冷水进行冷却降温，使白模具有一样的强度，这时成型机起模人工取出白模放到白模烘干车上，运输至热风隧道通过式烘干室进行烘干。
白模烘干车在烘干室轨道上行走，每推进室内一车，在另一端顶出一车，以此循环。
烘干室采用热风强制循环系统，烘干室内的温度及湿度通过PLC自动控制达到工艺要求，大大提高了生产效率，并节约能源。
白模烘干后运输到组模间组装、粘结浇冒口。
组装好的白模运输至一次涂料间浸刷涂料，不同材质的铸件选择不同的涂料配方，将原材料放入涂料搅拌机中进行搅拌，达到工艺要求时间后测试涂料密度，经测试合格后再放入涂料槽中供工人使用。
将浸刷好的白模放到烘干车上运输至黄模一次烘干室进行烘干，烘干后的黄模运输到二次涂料间进行二次浸刷涂料，达到工艺要求的涂层厚度，再运输至黄模二次烘干室进行烘干、修补。
经过二次烘干后的黄模用烘干车运输到黑区造型工部进行填箱、造型，烘干车空车返回成型间。
至此白区工艺流程全部结束。
二、黑区工艺流程：1、造型工部：造型工部由两条造型线和一条回箱线组成，砂箱的循环运行是由砂箱轨道、手动变轨车来完成，每一条生产线由工艺要求的砂箱数量组成。
每一条造型线由一台2吨单维振实台，两台4吨变频三维振实台组成。
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
消失模铸造工艺规程
消失模铸造工艺规程（初稿）1、消失模铸造工艺流程：2、国产可发性EPS珠粒的技术指标：2.1 发泡剂质量分数6.0~8%，使用时最低不低于5.5%。
2.2 剩余苯乙烯单体质量分数含量不大于0.1%2.3 相对分子量在18万~27万。
2.4 含水量小于0.5%（体积分数）。
2.5 密度1.03g/cm3，表观密度0.6 g/cm32.6 根据铸铁件最小壁厚选取EPS粒度，具体铸铁件选取规格如下：2.7 EPS珠粒粒度应均匀，每一粒径范围的过筛率不小于90%。
2.8 EPS珠粒应按使用量、质保期分批做好标识，低温铁桶密封储存，最好冷藏（-12~-10℃），确保使用时发泡剂含量符合工艺要求。
3.3、铸造用泡沫塑料的规格型号：8Zkb-18，密度0.015~0.020g/cm3，EPS珠粒筛号10~16，板材，物理性能符合标准要求。
4、预发泡使用间隙式蒸汽预发机完成EPS珠粒预发。
4.1 按设备操作工艺规程点检设备，在设备逐项性能良好的前提下启动。
4.2 核对EPS珠粒的生产批号、存放时间、发泡剂含量、粒度等指标是否符合工艺要求。
EPS珠粒应于使用时开封，同时取样检验。
检验项目包括：表观密度、水分、粒度、发泡剂含量。
对已经开封的要依据开封时间核对是否超过规定的存放时间或检验其发泡剂含量。
4.3 严禁使用超过质保期或发泡剂含量小于5.5%的EPS珠粒。
4.4 控制温度95~105℃，压力0.01~0.04MPa, 时间60~120S。
4.5 预发泡后的珠粒，装入熟化框，转入熟化工序。
在熟化框标识卡上做好预发完成时间、数量等记录。
5、预发珠粒的熟化5.1 对预发后的珠粒，应测量其堆积密度及水分，一般堆积密度0.016~0.022g/cm3，水分2%以下。
5.2 参照下表确定预发珠粒的熟化时间：5.3 熟化合格的珠粒，应干燥、有弹性。
化验残存发泡剂含量＞3.5%。
在熟化框标识卡上做好熟化完成时间、数量及残存发泡剂含量等记录。
消失模铸造工艺细则
消失模铸造工艺细则为了彻底摆脱箱体铸件质量不稳定，工艺和管理无章可循的被动局面，制定本细则。
本细则采用了依据“流场、热场、负压场——三场理论”设计的浇注系统、箱内浇口杯和速烧结涂料等多项技术，从而能彻底克服消失模铸造特有的“进砂”（白色缺陷）和碳渣（皱皮等黑色缺陷）提高铸件质量的致密度，防止发生漏泵，确保消失模铸件的高成品率。
一、泡沫模型制作采用聚苯乙烯材料做泡沫模型，泡沫模型在消失过程中要吸收大量的热量，如果消失方式不当，还会产生大量的游离碳，对铸件的品质造成伤害。
优质的泡沫模型就是要尽可能的少吸收铁水携带的热量，并不留痕迹的消失。
泡沫模型的标准是：1、表面质量满足用户要求的下限，不追求上限；2、强度适中，不追求高强度；3、重量越轻越好，不规定下限，不满足现状；不断摸索经验，不断追求更轻，把重量做到轻的极限。
各辅助工序必须确保以下的工艺条件：1、珠粒优良，发泡剂含量：>6%；2、管道蒸汽压力稳定，无冷凝水>5kg/c㎡；3、压缩空气压力<5kg/c㎡；4、正压间歇式预发机预发珠粒，预发密度<15g/L；不准有死珠粒，必要时过筛分离出死珠粒，重复预发。
成型工序操作者，确定以下环节的工艺指标，实现由凭感觉操作到数字操作。
1、最佳的珠粒密度，最佳的预发倍率，最佳的熟化时间，最佳的熟化条件。
2、模具预留间隙，最佳的充型压力。
3、最佳的蒸汽压力，最佳的加热时间。
4、冷却时间。
5、其它可以获得最轻泡沫模型的操作技巧。
制成的泡沫模型在摆放的时候要防止发生变形和人为损坏。
二、模型的验收和管理设立专职检查员，对泡沫模型做检查和相关数据的测定；检查包括：1、表面质量的检查；主要检查珠粒的融合情况，表面有无损坏和变形。
2、重量的检查；泡沫模型重量的差异，直接影响铸件的质量。
泡沫模型的检查分两次进行，即：先检查模片的重量，再检查组合后模型的重量。
模片重量的检查和组合后模型重量的检查，是两个概念。
消失模铸造传质过程与铸件品质控制
２ ０℃ 时 液 化 ， ０ ０ ３ ０℃ ～３ ５℃ 时 开 始 气 化 。 随 着 温 ２
ａ ｖ ｎａ ｅ ｄ ａ ｔ ｇ ．Ｄｕ ｉ ｇ ｆｌ ｎ ｔ ｇ ｆ ａ ＬＦＣ ｒ ｃ ｓ ， ｐ ｔ ｅ ｎ ｉ ｅ ｏ ｐ ｓ ｄ ｉ ｔ ｉ ｕ ｄ ｏ ａ ｅ ． Ｉ ｒ ｅ ｏ ｐ ｏ ｕ ｅ ｒｎ ｉ ｉ ｇ ｓ ａ ｅ ｏ ｌ ｐ ｏ ｅｓ ａ ｔ ｒ ｓ ｄ ｃ ｍ ｏ ｅ ｎ ｏ ｌ ｉ ｒ ｇ ｓ ｓ ｎ ｏ ｄ ｒ ｔ ｒ ｄ ｃ ｑ ｓ ｕ ｄ ｃ ｓ ｉ ｇ ，ｍ ａ ｒ ｎ ｆ ｒ ｏ ｈ ｓ ｍ ｉ ｔ ｒ ｕ ｔｂ ｏ ｔｏ ｌｄ ｕ ｉ ｇ ｓ ｅ ｉ ｌ ｏ ｔ ｇ ｉ ｐ ｒ ｐ ｉ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｉ ｏ ｎ ａ ｔｎ ｓ ｓ ｔ ａ ｓｅ ｆ ｔ ｉ ｘ ｕ ｅ ｍ ｓ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓｎ ｐ ｃ ａ ａ ｉ ｓｗ ｔ ａ ｐ ｏ ｒａ ｅ ａ ｉ ｔ ｆ ａ ｒ ｅ ｃ ｎ ｈ ｉ ａ ｄ ｌ ｕ ｄ ｐ ｒ ａ ｉ ｎ． Ｉ ｓ ｎ ｃ ｓ ａ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ａ ｎ ｔｕ ｅ ｔ ｔ ｅ ｓ ｒ ｈ ｅ ｅ ｂ ｌ ｙ ｏ ｏ ｔ ｇ ｎ ｅ ｉ ｈ ｎ ｉ ｉ ｅ ｍｅ ｔ ｑ ｏ ｔ ｉ ｅ ｅ ｓ ｒ ｏ ｄ ｓｇ ｎ ｉ ｓ ｒ ｍ ｎ ｏ ｍ ａ ｕ ｅ ｔ ｅ ｐ ｒ ａ ｉ ｔ ｆ ｃ ａ ｉ ｓ ｕ ｄ ｒ ｈ ｇ ｍ ｉ ｎ
（ 华 大 学 ， 京 １０ ８ ） 清 北 ０ ０ ４
摘 要 ： 失模铸 造 是 １种 有利 于环 保 的近 净 成形 铸 造方 法 。在 消 失模 工 艺 的 浇注 过 程 中， 样 分 解 为 液 态或 气 态产 物 。 为 了 消 模 生 产合 格 的铸件 ， 选 用具 有合 适 透 气性 和液 态产 物浸 润 能 力的 涂料 ， 须 以控 制 分 解 产 物 的 传质 过 程 。说 明设 计 在 高温 下测 试
消失模工艺
消失模铸造工艺流程为：1）制作泡塑气化模；2）组合浇注系统；3）气化模表面刷、喷特制耐火涂料并烘干；4）将特制隔层砂箱置于振动工作台上；5）填入底砂（干砂）振实，刮平；6）将烘干的气化模放于底砂上，填满干砂，微振适当时间刮平箱口；7）用塑料薄膜覆盖，放上浇口杯，接真空系统抽真空，干砂紧固成型后，进行浇注气化模气化消失，金属液取代其位置；8）释放真空，待铸件冷凝后翻箱，从松散的砂中取出铸件。
工艺过程如下：原料→ 预发泡→ 珠粒熟化处理→ 制模→ 模样的熟化→模样组合（1）原料(EPS、EPMMA、STMMA等)采用聚苯乙烯珠粒，聚苯乙烯塑料具有发气量低，残留物量少，密度小、气化迅速、价格适中等优点。
（2）予发泡：聚苯乙烯在制模之前，必须经过予发泡处理，来调整并获得所需的粒度和密度。
（3）熟化：予发泡后的珠粒在使用前需在空气中进行十几小时的熟化处理，让空气渗透到珠粒的泡孔内，使其状态稳定，恢复弹性和再膨胀能力。
（4）制模：制模在制模机上进行，将熟化后的聚苯乙烯珠粒用压缩空气发送到模具内，通入蒸汽使其软化膨胀，珠粒间受热融合，黏结成型，模具冷却后开模，取出模样。
（5）组模：将制成的模样与切割的浇道、浇口等粘接在一起，形成浇注模。
2浇注位置的设计确定浇注位置在很大程度上着眼于控制铸件的凝固。
实现顺序凝固的铸件，可以消除缩孔、缩松，保证获得致密铸件，在这种条件下，浇注位置的确定应有利于安放冒口。
埋型操作时，需考虑气化模在砂箱中的合理位置，使它与箱壁之间有合理的距离，即吃砂量。
只要具备一定厚度的吃砂量，在抽真空后才能产生足够的强度，形成坚固的铸型，使其能承受住金属液静压力的作用。
确定浇注位置时应注意以下几点：▪重要的加工平面要朝下或垂直放置；▪模样的大平面应垂直或倾斜放置；▪尽量将气化模上具有开口部分（如空穴及凹槽等）朝上安放，便于填砂紧实；▪便于开设浇、冒系统和除渣排气通道；▪利于造型材料的填充，避免形成死角区；▪尽量满足凝固原则，就是使截面的横截面积自上而下逐渐增大；▪模样在砂箱中的位置应有利于干砂充填，尽量避免水平面和水平向下的盲孔。
消失模铸造浇注环节，切记的几点注意事项！
消失模铸造浇注环节，切记的几点注意事项！浇注在消失模铸造工艺中，整个工艺流程包括七个环节，每个环节对于消失模铸件质量都具有很大的影响作用，当然浇注过程也是整个消失模铸造工艺流程中至关重要的一环，掌握浇注工艺注意事项，严格把控浇注工艺中的每个细节是生产高质量消失模铸件的关键。
消失模铸造的浇注过程是钢液充型，同时泡塑模具汽化消失的过程。
整个过程中需要注意的是：（1）浇道自始至终要冲满钢液，如若不满，由于涂料层强度有限，很容易发生型砂塌陷以及进气现象，造成铸件缺陷。
（2）浇筑钢液时一定要把握住，保证做到稳、准、快。
瞬时充满浇口杯，并做到快速不断流，吨钢液在大约一分钟左右。
如果同箱铸件的钢液断流会吸进空气，有可能引起塌砂现象或者铸件增多气孔的问题，导致铸件报废。
（3）消失模铸造采用负压封闭式，而且必须是在浇口杯以下封闭。
钢液进入模塑模具，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，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。
为防止钢液高温辐射熔化同箱其它模型，浇道适当离铸件模型远一点。
立浇道的位置选择整箱铸件最低位置。
浇注时注意调节和控制负压真空度在一定范围内，浇注完毕后保持在一定负压状态下一段时间，负压停止、钢液冷凝后出箱。
防止返喷消失模铸造是铸造工艺中的一种，在铸造工艺中会存在种种铸造缺陷，从而导致铸造件的缺陷，消失模铸造也不例外。
返喷是消失模铸造中常发生的现象，返喷严重时可能会危及浇注工的人身安全，必须予以重视，为减轻喷现象，可采取如下措施：第一，泡沫模型密度要小，在保证泡沫表面质量，保证模型强度的前提下，泡沫应做得越轻越好，以减少浇注时的发气量。
第二，泡沫模型上涂料前一定要烘干，每批泡沫模型应抽检其烘干过程的重量变化，做出烘烤重量变化曲线图，只有在重量不再发生变化情况下方可上涂料。
第三，浇注系统，特别是直浇道和横浇道不应上涂料，这样可以使浇注时产生的气体能快速充分地抽走，而且不上涂料，节省了涂料的消耗。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
陕
西
工
学
院
学
报
*+,’-&. +/ 01&&-23 4-5636,67 +/ 8791-+.+:;
%&’( !""# <+.( #) =+( #
［文章编号］ （!""#） #""! > $?#" "# > ""$$ > "@
干砂消失模铸造工艺过程及铸件质量控制
!
高锰钢铸件的铸造工艺及质量控制举例
高锰钢抗磨铸件， 单件小批量生产时， 不用制作木模， 生产成本低， 生产周期短。大批量生 万方数据 产的衬板等铸件， 难以机械加工， 一般为毛坯直接使用， 要求铸件尺寸形状准确， 特别是锁孔的
・ &8 ・
陕
西
工
学
院
学
报
第 %. 卷
间距要求严格， 细小的孔槽必须铸出， 因而最适宜用干砂消失模铸造工艺。 高锰钢颚板的材质为 !"#$%&， 单件重量 %’( )*， 铸件轮廓尺寸为： +&( ,, - .%( ,, - /+ 其端面结构简图如图 & 所示。该件一般为单件生产， 如采用普通砂型铸造其木模的制作 ,,， 成本相对较高， 生产周期长， 难以满足用户的急需。同时齿面间易产生机械粘砂等缺陷。因 此， 宜采用干砂消失模铸造工艺进行生产。其干砂消失模铸造工艺是： 用密度为 ( 0 (%/ 1 ( 0 (’ * 2 3,& 的泡沫板材手工加工成泡沫模样， 采用精确的样板， 线收缩 率为 ’ 0 45 ， 尺寸误差可控制在 & ,, 内。 采用棕刚玉硅溶胶涂料， 涂刷三次， 齿槽处涂层厚度为 ’ 1 & ,,， 其余部位 % 1 ’ ,,， 烘干 温度 +( 1 4( 6 ， 烘干时间 %’ 7。 浇注温度 %+’( 1 %+4( 6 ， 真空罐负压 ( 0 (8 1 ( 0 (/ #9:， 采用倾斜浇注， 底注， 齿面朝上， 底 部均布冷铁。 铸件冷却 ’( 1 ’4 ,;$ 开箱入水急冷， 水温低于 +46 。 铸件质量： 铸件表面粗糙度可达 <:8 0 & 1 %’ 0 4， 铸件尺寸误差长度方向偏差 ! ’ ,,， 底面 平直度!& ,,， 铸件无裂纹、 缩孔和气孔缺陷， 满足用户质量要求。 高锰钢板锤的材质为 !"#$%&， 单件重量 ’. )*， 铸件结构简图如图 + 所示。板锤四周及 8 个螺孔位置以螺孔为基准， 用样板检验， 板锤长度方向的弯曲变形小于 ’ ,,。采用普通砂型 铸造时， 增加了生产工序， 且位置精度难以保证， 铸件因尺寸误差造 8 个螺孔必须用砂芯成型， 成的废品率较高。采用干砂消失模铸造后， 用聚苯乙烯泡沫塑料发泡， 螺孔直接成型， 铸件尺 寸精度得以保证。其干砂消失模铸造工艺是： 采用铝制发泡模具， 蒸缸发泡成型， 密度小于 ( 0 铸件收缩率为 ’ 0 45 。其涂料及涂敷工艺同颚板的工艺。采用倾斜浇注， 底注顶 (’4 * 2 3,& ， 冒， 浇满后从冒口处补充热钢水， 铸件侧部放置冷铁。
万方数据
第M期
冯小明， 王绪然
干砂消失模铸造工艺过程及铸件质量控制
・ HF ・
!"#$%&#’( )*+#",, +- .$" "/)’%0’1(" )’.."*% #’,.&%2 ’%0 #’,.&%2 34’(&.5 #+%.*+(
=>89 :4;*’% （ ?"). @ +- A@ B @ 7@ +- B$’’%/& C%,.&.4." +- !"#$%+(+25，D’%E$+%2 FGHIIH，J$&%’ ） !"#$%&’$： !$&, )’)"* ,4<<’*&E", .$" "/)"*&"%#" &% ,.405&%2 7KJ )*+#",,，0&,#4,,", .$" &%-(4"%#" +- )’*’<"."*, +% 7KJ )*+#",, ’%0 &%.*+04#", .$" ."#$%&#’( ’%0 "#+%+<&# 1"%"-&., @ ()* +,%-#： 7KJ )*+#",, #’,.&%2； #’,.； 34’(&.5 #+%.*+( 万方数据 6789 :&’+;<&%2，
图&
颚板端面结构简图
图+
板锤结构简图
4
结论
采用干砂消失模铸造工艺可获得尺寸精度高， 表面光洁、 内部致密的铸件。 干砂消失模铸造应控制的主要因素是： 模样质量、 涂料及涂层厚度、 负压度及浇注系统设
计。 ［ 参 考 文 献 ］
［%］ 冯小明 0 负压实型铸造在高锰钢铸件生产上的应用 ［ =］ 总第 >& 期 （’） ： 0 铸造技术， %>>8， 4 1 .0 ［’］ 刘子利， 等 0 消失模铸造充型过程的研究进展及展望 ［ =］ 总第 +> 期 （+） ： 0 铸造， ’(((， ’%& 1 ’%/ 0 ［&］ 张英杰， 等 0 磁型铸钢 ［#］ 中国铁道出版社， 0 北京： %>/% 0
冯小明， 王绪然
)!$""$） （陕西工学院 材料科学与工程系， 陕西 汉中
［摘 ［关
要］ 总结了干砂消失模铸造技术的研制经验， 探讨了主要工艺因素对消失模 键 词］ 消失模铸造； 铸件； 质量控制 ［文献标识码］ D
铸造工艺过程的影响， 介绍了典型铸件的干砂消失模铸造工艺和技术经济效果。 ［中图分类号］ 8A!?B ( C
收稿日期： !""" > ## > !" 万方数据 作者简介： 冯小明 （#BC$ > ） ， 男， 陕西耀县人， 陕西工学院副教授， 主要研究材料成型工艺及铸件质量控制。
・ 0- ・
陕
西
工
学
院学Leabharlann 报第 #5 卷机或发泡装置制得。发泡成形模样尺寸精确， 表面粗糙度好； 而对单件或小批量生产的模样则 用泡沫塑料板材加工成型。对泡沫塑料板材的要求是： 具有较好的内在质量， 不允许有夹生和 疏松缺陷； 比重轻， 强度和表面刚性好， 密度一般在 ! " !#$ % ! " !&$ ’ ( )*& 范围内， 最好选用铸造 专用泡沫塑料。模样采用电热丝切割， 机械加工等方法制作， 制作时必须注意其机械加工的特 点， 才能制出合格的模样。 对于复杂的模样， 可采用板材或发泡成形模具分别加工成若干几何形状较简单的部分， 然 后用不损害聚苯乙烯的粘结剂， 将模样的各部分用 “叠积木” 的方式胶合起来， 制得泡沫塑料模 样。常用的粘结剂为聚醋酸乙烯乳液。 &"& 涂料及涂敷工艺 在干砂消失模铸造中， 泡沫塑料模样和浇注系统的外表面须涂挂涂料。 & " & " # 干砂消失模铸造对涂料的要求 涂料在合金液充型及冷却凝固过程中， 始终与高温金属液、 铸型、 模样接触， 互相作用， 因 此涂料的好坏必将直接影响铸件的质量。干砂消失模铸造对涂料的要求是： 具有良好的透气性。泡沫塑料汽化产生的大量气体须及时通过涂层排出铸型， 否则就易 导致铸件缺陷。因此， 涂料的透气性是影响铸件质量的关键因素。涂料的透气性与耐火材料 的种类、 颗粒度、 涂层的厚度以及粘结剂的种类和加入量等因素有关。 涂层具有较高的干强度。为了防止涂层在填砂中剥落， 抵抗金属液的冲刷作用， 涂层应具 有较高的强度。 涂料应具有良好的涂挂性。由于水基涂料与模样湿润性差， 涂料不易涂挂在塑料模样的 表面。因此， 涂料必须具有较好的涂挂性。 试验选用水基涂料。在配制涂料时， 通过添加适当的表面活性剂和其它附加物很好地解 决了涂料与泡沫塑料不湿润的问题。试制的涂料涂挂性好、 强度高、 具有一定的透气性。经过 实验室试验和生产验证， 确定的涂料基本组成如表 #。 表#
成 编 号 # & 0 棕刚 玉粉 -$ & 13 铝矾 土 &! 12 石英 粉 膨润 土 & & & 白乳 胶 硅溶 胶 00 0 0!
涂料组成
分 （+） # , -!./. 水溶液 适量 #! 氧化 铁粉 适量 氧化 铝粉 适量 活性 剂 适量 适量 适量 消泡 剂 适量 适量 适量 用 途
铸钢件 铸铁件 大型铸钢件
& " & " & 涂料的涂敷工艺 涂料的涂敷工艺是： 用淋刷法涂敷大型铸件， 小型铸件采用浸涂的方法。涂层厚度是影响 铸件质量的又一个重要因素， 最佳的涂层厚度取决于铸件大小和复杂程度。涂层厚度通过调 整涂料比重， 涂敷次数和涂敷操作控制， 一般涂敷三次， 厚度控制在 ! " $ % 0 **。 模样在涂敷好涂料后应在 -! % $!4 的烘房干燥， 防止涂层中水分在浇注过程中与金属液 发生作用， 产生侵入性气孔。 &"0 埋砂 万方数据 干砂消失模铸造采用无粘结剂的干砂造型， 主要要求铸型具有良好的透气性和均匀、 足够