消失模技术介绍
消失模技术介绍一、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：LostFoamProcess(U.S.A)、P0licastProcess(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。
1981年以后由于相应专利技术失效，再加上经过几年努力，发泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大进步、模型组合粘结剂质量改善、高质量涂料被研制成功等工艺技术的进步，消失模铸造法得以迅速发展，并很快在生产上得到应用。1982年美国首先公开了世界上第一条生产复杂铝铸件的消失模铸造生产线。至此，消失模铸造作为一种全新的铸造工艺方法被应用于生产。
三、消失模铸造在中国的发展简史1979年，由我国著名消失模铸造专家、中国科学院长春光学精密机械研究所研究员黄述哲教授领导的课题组，在中国最早开始了消失模铸造的原理性试验。同年，黄述哲教授在全国铸造工艺学会上发表了“消失模铸造基本特性的研究”论文报告，在国内首次系统阐述了这一方法的特点和规律性。1982年，在大量实验室试验的基础上，黄述哲教授主持在光机所工厂建成了一条消失模铸造实验生产线。黄述哲教授主持完成的“消失模铸造技术开发及工业化应用”于1997年、1998年分获中科院科技进步二等奖和国家科技进步三等奖，这是我国铸造工业界科技成果中获得的最高奖项。1998年被国家科技部列为“九五国家科技成果重点推广项目”（99010202A）。黄述哲教授主持完成了数十个技术先进、功能完备、配置合理、生产高效的消失模铸造流水生产线工程。
八十年代后期郑州机械所也开始了消失模铸造的试验性应用研究。九十年代开始以来，清华大学、哈尔滨工业大学、华中理工大学、西安交大等也纷纷加入了消失模铸造的研究。四、消失模铸造的工艺流程下图为大量生产的消失模铸造的全部工艺流程。可见，该流程的主要工部有：熔化工部；制模工部；模型组合及涂层烘干工部；造型浇注工部；落砂清理工部。五、消失模铸造的分类消失模铸造根据其铸型材料分类：自硬砂消失模铸造和无粘结剂干砂消失模铸造。
根据浇注条件分类：普通消失模铸造和负压消失模铸造六、消失模铸造的工艺特点与传统的砂型铸造相比，大量生产的消失模铸造有如下工艺特征：
（1）一个与逐渐形状完全一致、尺寸大小只差金属收缩量的泡沫塑料模型保留在铸型内，形成“实型”铸型，而不是传统砂型的“空腔”铸型（即“空型”）。
（2）其砂型为无粘结剂、无水份、无任何附加物的干石英砂。（3）浇注时，泡沫塑料模型在高温液体金属作用下不断分解气化，产生金属—模型的置换过程，而不象传统“空型”铸造是一个液体金属的填充过程。制作一个铸件，就要“消失”掉一个泡沫塑料模型。
（4）泡沫塑料模型可以分块成形再进行粘结组合。模型形状（即铸件形状）基本不受任何限制。大量生产条件下传统粘土砂型铸造与消失模铸造工艺特点的比较（表1）项目传统砂型铸造消失模铸造模型工艺
1．开边必须分型开边，便于造型无须开边2．拔模斜度必须有一定的拔模斜度基本没有或很小的拔模斜度3．组成有外型芯合组成单一模型4．应用次数一个模型多次使用一型一次5．材质金属或木材泡沫塑料
造造型工艺
1．型砂有粘结剂、水、附加物经过混制的型芯砂无粘结剂、任何附加物和水的干砂2．填砂方式机械力填砂自重微振填砂3．紧实方式机械力紧实物理（自重、微振、真空）作用紧实4．砂箱特点根据每个零件特点制备专用砂箱简单的通用砂箱
5．铸型型腔由型芯装配组成空腔实型
6．涂料层大部分无需涂层必须有涂层
浇注工艺1．充型特点只是填充空腔金属与模型发生物理化学作用2．影响充型速度的主要因素浇注系统与浇注温度主要受型内气体压力状态，浇注系统，浇注温度的影响
落砂清理1．落砂需强力振动打击翻箱或吊出铸件，铸件与砂自动分离2．清理需打磨飞边毛刺及内浇口只需打磨内浇口，无飞边毛刺
七、消失模铸造的主要优点1．铸件尺寸形状精确，重复性好，具有精密铸造的特点；2．铸件的表面光洁度高；3．取消了砂芯和制芯工部，根除了由于制芯、下芯造成的铸造缺陷和废品；4．不合箱、不取模，大大简化了造型工艺，消除了因取模、合箱引起的铸造缺陷和废品；5．采用无粘结剂、无水分、无任何添加物的干砂造型，根除了由于水分、添加物和粘结剂引起的各种铸造缺陷和废品；6．大大简化了砂处理系统，型砂可全部重复使用，取消了型砂制备工部和废砂处理工部；7．落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；8．铸件无飞边毛刺，使清理打磨工作量减少50%以上；9．可在理想位置设置合理形状的浇冒口，不受分型、取模等传统因素的制约，减少了铸件的内部缺陷；10．负压浇注，更有利于液体金属的充型和补缩，提高了铸件的组织致密度；11．组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺出品率和生产效率；12．减少了加工裕量，降低了机加工成本；13．易于实现机械化自动流水线生产，生产线弹性大，可在一条生产线上实现不同合金、不同形状、不同大小铸件的生产；14．可以取消拔模斜度；15．使用的金属模具寿命可达10万次以上，降低了模具的维护费用；16．减少了粉尘、烟尘和噪音污染，大大改善了铸造工人的劳动环境，降低了劳动强度，以男工为主的行业可以变成以女工为主的行业；17．简化了工艺操作，对工人的技术熟练程度要求大大降低；18．零件的形状不受传统的铸造工艺的限制，解放了机械设计工作者，使其根据零件的使用性能，可以自由地设计最理想的铸件形状；19．可减轻铸件重量；20．降低了生产成本；21．简化了工厂设计，固定资产投资可减少30∽40%，占地面积和建筑面积可减少30∽50%，动力消耗可减少10∽20%；22．消失模铸造工艺应用广泛，不仅适用于铸钢、铸铁，更适用于铸铜、铸铝等；23．消失模铸造工艺不仅适用于几何形状简单的铸件，更适合于普通铸造难以下手的多开边、多芯子、几何形状复杂的铸件；24．消失模铸造工艺可以实现微震状态下浇注，促进特殊要求的金相组织的形成，有利于提高铸件的内在质量；25．在干砂中组合浇注，脱砂容易，温度同步，因此可以利用余热进行热处理。特别是高锰钢铸件的水刃处理和耐热铸钢件的固溶处理，效果非常理想，能够节约大量能源，缩短了加工周期；
26．利用消失模铸造工艺，可以根据熔化能力，完成任意大小的铸件。八、消失模铸造需要的专用设备消失模铸造与其他铸造方法的主要区别是它所特有的黑区和白区部分。白区指制模工部和模型组合及涂料烘干工部，黑区指造型浇注工部。消失模铸造的专用设备有：白区：制模工部：预发机、蒸缸、成型机、模型干燥室等模型组合及涂料烘干工部：涂料研磨机、涂料混制滚筒、模型烘干设备等黑区：造型浇注工部：造型振实台、真空系统、砂处理系统、砂箱、雨淋加砂装置、砂箱运输系统等
九、消失模铸造生产线1．简易线：投资少，设备简单，适合小规模、小批量生产2．流水生产线：系统完整，功能齐全，连续作业，适合大批量、大规模生产开环线闭环线十、消失模铸造的关键技术1．泡塑模型模具制造技术（1）消失模铸造工艺设计（2）模具设计（3）模具调修2．泡塑模型制造技术（1）预发泡工艺（2）模具成型（3）粘结组合3．涂料及涂层制备技术（1）涂料配方（2）涂料制备（3）涂料涂敷（4）涂层干燥4．微振造型技术（1）振动台选用（2）振动参数（3）操作要点5．负压浇注技术（1）真空系数选定（2）浇注参数（3）负压规范6．过滤技术十一、世界消失模铸造技术的发展趋势美国学者C.Bates教授等发表了《全球消失模生产技术和市场发展》的论文，比较详细地论述了模样制作、涂料、砂子紧实、浇注、充型和模样热解各个环节的成就和发展趋势，许多北美的企业、高校和行业组织联合起来，组成消失模铸造联盟，对该工艺进行进行开发研究，经过不懈的努力，使该工艺得到不断的改善，工艺过程得到更好的控制，也逐渐被更多的铸造界人士所认同，铸造企业和铸件的使用者都从中受益。1999年美国威斯康星大学的一项市场市场调查表明，在未来的6到10年中，消失模工艺的前景一片光明。市场调查表明：在1990年，有6%的铝合金铸件是使用消失模铸造工艺生产的。预计到2007年，将会有29%的铝合金铸件使用该工艺。从1997年起，灰铸铁和球铁方面也有较大增长，目前约有2%的灰铸铁件是由消失模工艺生产的，预计到2009年将达到15%。
消失模工艺不断为人们所认识，也为新产品的生产提供了足够的信心。通用（美国）、TEKSID（美国）、CASTI（意大利）、INTERMET（美国）、CITATIONFORM（美国）、宝马（德国）都已经引进了消失模铸造工艺。
十二、我国消失模铸造的应用现状消失模铸造技术自九十年代开始在我国进入工业化应用，经过十几年的发展，我国的消失模铸造工业具有了一定规模，成为铸造工业的重要组成部分。消失模铸造技术也被国家重点推广而成为改造传统铸造业应用最广泛的高新技术。
但总的来说，我国消失模铸造的生产应用水平与发达国家仍然有很大的差距。目前，我国的消失模铸造厂家大大小小有数百家。但大部分的工厂生产能力都不大（与国外动辄数万吨的生产能力相比差距较大）。
消失模铸造工艺技术研究
（ ３ ） 在满 足产 品使用 性 能 的前提 下 ， 分 型线 在 零 件 的非加 工 面 上 出现 的机 会 越 少越 好 。这 主要 是 从
的 问题 ， 目前 使 用 最普 通 的技 术 是 浸渗 处 理 ，即堵 漏 。所谓 “ 浸渗” ， 就是 在 一定 条件 下把 浸渗 剂渗 透 到
消失模铸造（ 又 称 实 型铸 造 ） 是 将 与 铸 件 尺 寸形
２ 消 失模 铸造工艺设计原 则
消 失 模 铸 造 工 艺 设 计 原 则 是 根 据 铸 件 结 构 特
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
技术要求 、 生产批量 、 生产条件等确定铸造方案 ， 压下浇注 ， 使模型气化 ， 液体金属 占据模 型位置 ， 凝 点 、 白模 的分 型 固冷却后形成铸件的新 型铸造方法。消失模铸造是 编 制工 艺规 程 。其 中的重 点包 括 收缩率 、 面 和浇 注 系统设 计 。 种 近 无余 量 、精 确 成 型 的新 工 艺 ，该 工 艺 无 需 取
《 装 备制 造技 术｝ ２ ０ １ ３年第 ｌ ０ 期
消 失 模 铸 造 工 艺 技 术 研 究
陈 刚
（ 南京锐航科技有限公司研发部 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ １ ６ ）
摘 要： 从 消失模的铸件设计 原则、 铸 造工 艺设计 原则和浸渗技术 三个方面进行分析 ， 进 而对消失模 铸造有 了深入 的认 识， 并提 出消失模铸造工 艺技 术的一些规范和要 求， 避免工 艺技术 因素 引起 的铸造缺 陷和废 品。 关键词 ： 消失模铸造 ； 铸造工 艺； 浇注 系统 ； 铸造缺 陷； 浸渗技 术 中图分类号 ： Ｔ Ｇ２ １ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ０ － ０ ０ ２ ９ — ０ ３
汽车发动机缸体缸盖消失模铸造技术的研究与应用
发动机缸体 缸盖 的制造 水平是衡 量一个 国家 制造 业水 平 的重要 标志 之一 ， 进而 也在 很大 程度 上代表 了一个 国家汽 车工业 的发展水平 。不断提 高发动机 功率 、降低 燃油消耗量 和减少尾气 排放 是汽车工业 自身发展 的 内在需求 ，也是外部环 境 的客观要求 。铝合金材 料 的选用 使发动机乃至 整 车的重量得 到 了有效减轻 ，促进 了汽车工业 的发 展 。像美国的通用汽车Ｇ Ｍ公司、德 国的宝马汽车 Ｂ ＭＷ公司 、意大 利 的法塔 铝Ｆ Ｔ Ａ Ａ消失模铸造 公 司和法 国 的雪铁 龙汽车 公司均采用 了消失模铸造
Ｃ ｅｌ ｈｅ ｕ ５ｋ ａ ｒ ｉａｙ ｓ ｄｃ ｓｉ ｇ ｎ ａ ｂ ｇ ｔｒ ｐｔ １ ｇｔ ｎ ｏｄｎ ｒ ａ ａ ｔ ． ｉ ｏ ｈ ｎ ｎ Ｋ ｅ ｒ ｓ Ａｕ ｏ ｂ ｌ； ｎ ｉｅ Ｃ ｌ ｄ ｒ ｌ ｃ ｙｗｏ ｄ ： ｔｍｏ ｉ Ｅ ｇｎ ； ｙ ｉ ｅ ｏ ｋ＆ ｃ ｌ ｄ ｒ ｅ ｄ Ｌ ｓ ｆ ａ ｒｃ ｓ ； ｓ ｏ ｅ ｎ ｂ ｙｉ ｅ ａ ； ｏｔ ｏ ｎ ｈ ｍ ｐ ｏ ｅ ｓ Ｃａ ｔｒ ｎ ｉ
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ａ ｃ ｎｄ Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｏ ｓ ａ Ｐｒ ｃ ｓ ｅ ｈｎ ｑ ｎ Ｅｎｇ ｎｇ Ｃｙｌ ｉ ａ ｎ ｆＬｏ ｔＦｏ ｍ ｏ ｅ ｓＴ ｃ ｉ ｕｅｉ ｉ ｉ ｉ ｎｄｅ ｒ
Ｂｌｃ ＆ Ｃｙ ｎ ｅ ａ ｓ ｎ ｏｋ ｉ ｌ ｄ ｒＨｅ ｄ Ｃａ ｔ ｇ ｉ
维普资讯
一
画
消模 造 失铸
汽 车发 动机 缸体 缸盖消 失模铸 造技 术 的研 究 与应 用
王新节
（ 安徽全柴集团有限公司 ，安徽 全椒 ２ ９０ ） ３ ５０
摘要 ：为 了降低发动机单位 功率 的重量指标、油耗指标及尾 气排放指标 ，研究并开发 了直
消失模涂料工安全技术操作规
涂料工安全技术操作规
一．安全操作规程
1.劳动保护装置：作业服、防尘帽、胶鞋、皮手套、口罩、毛巾、肥皂。
2.操作前安全检查：
（1）上岗前六小时不得饮酒及食用麻醉性食品。
（2）上岗前穿戴好劳动保护用品，并紧扣系牢，不能拖散披挂。
（3）作业前认真检查电气设备是否正常，共场所的防火器材是否正常，防火用
具是否摆放到指定地点。
（4）作业前认真检查各工具是否齐全及完好。
（5）作业前认真检查工作场所的通风情况。
保证通风良好。
二．技术操作规程
（1）涂料之前把涂料池涂料搅拌均匀，在配涂料工指导下把涂料干稀度调好
在涂涂料。
（2）涂涂料之前检查模型是否组装牢固，
模型表面无缺陷，有缝隙之处是否用
纸胶带糊平、糊好，不能有翘曲。
（3）涂料是可以采用侵涂、刷涂，涂层厚度要均匀，涂料时不能损坏模型，轻
拿轻放,顺手把手拿位置用涂料修补
下。
（4）烘干室温度控制在50-55℃，烘干后再涂下一遍涂料。
（5）模型涂层厚度要达到1.2-1.5㎜，直浇道涂层达到1.8-2.0㎜。
（6）模型干燥后把手拿位置、裂纹、漏白之处用干点涂料修补。
（7）模型死角位置、坑洼（粘砂位置）用酒精石墨涂料淋下。
（8）模型受热要均匀，随时翻动模型，防止涂层开裂。
（9）烘干房的门不能随便打开，进出随时关门。
（10）下岗前关掉本岗位电源开关，清理搅拌机及打扫本区域卫生。
（11）本岗位禁止烟火，安全防火。
FLOW-3DV9.3铸造数值模拟技术之消失模铸造仿真
ＬＦＣ Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ Ｏ ｎ ｆ ０ ｌ ｒ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ＦＬＯＷ － ３Ｄ Ｖ９． ３ Ｃａ ｓ ｔ ｉ ｎｇ
摘
要： 为了实现 Ｆ Ｌ Ｏ Ｗ－ ３ Ｄ Ｖ ９ ． ３消失模铸造 模拟仿真 ， 用基本消失模模型 、 重力用户模型及重 力 一排气 能力 用户
模 型对竖直板铸件分 别进行 了消失模数值模拟 ， 并 与该铸件 充型实验结 果进行 了 比较． 研 究结果 ， 重力 一 排 气能力 用户模型金属液充型流动形态和时间与实验结果具有较高 的吻合度 ． 结果表明 ， Ｆ Ｌ Ｏ Ｗ－ ３ Ｄ Ｖ ９ ． ３经二次开发能较好 地模拟消失模铸造过程． 关键词 ： 数值模拟 ； Ｆ Ｌ Ｏ Ｗ一 ３ Ｄ；消失模铸造
消失模 铸 造 （ Ｌ Ｆ Ｃ ） 又 称 负 压 实 型铸 造 ， 是将 泡
沫 塑料 制成 的模样 埋 入 无 粘 结 剂 的干 砂 中造 型 ， 采 用微 震 加负压 紧 实 ， 在没 有 芯 子 甚 至 没 有 冒 口的情 况 下浇 入液 态金 属 ， 在 浇注 和凝 固过 程 中 继续 保 持
Ｘ Ｉ Ａ Ｏ Ｙ ｕ ａ ｎ － ｊ ｕ ｎ ， Ｚ Ｈ Ｏ Ｕ Ｈ ｎｇ ａ ，Ｘ Ｉ Ｅ Ｂ ｏ ， ＷＡ Ｎ Ｇ Ｂ ｉ ｎ ． ｗ ｕ （ １ ． Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ Ｙ ｕ ｎ ｎ ｅ ｉ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｃ Ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ ｄ ｕ ６ １ ０ １ ０ １ ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ， ６ １ ０ １ ０ １ ，Ｐ ． Ｒ ．Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
消失模铸造的污染物排放及治理
消失模铸造的污染物排放及治理消失模铸造虽被誉为21世纪的铸造，但其排放的烟气存在比较严重的环境污染问题。
消失模模型使用的材料主要有EPS（可发性聚苯乙烯）、STMMA等，其中EPS价格最便宜、成本最低，被国内铸造厂广泛使用。
通常将采用泡沫塑料（EPS）模样结合有机黏结剂自硬砂造型的方法称为实型铸造（简称FM）；将泡沫塑料模样采用无黏结剂干砂，结合负压技术的造型法称之为消失模铸造（简称EPC法或LFC法）。
前者主要用于单个、大中型铸件的生产，后者主要用于中小件的批量生产。
在本文中为了叙述方便，在标题时统一使用了消失模铸造，而在分别叙述的时候使用了其狭义的概念。
1 我国消失模铸造尾气处理研究现状我国在消失模烟气处理的研究上起步较晚，燃烧法理论上是烟气处理最好的办法，烟气经过燃烧生产无毒的水和二氧化碳。
国内有研究表明，采用催化燃烧法的原理，消失模废气在催化剂的作用下使苯类有机废气能在较低的温度下反应变成无毒的水和二氧化碳[1~2]，有人研究利用燃烧法理论设置的装置实现了99.7%的净化率[3]。
国内还有人研究了用于消失模尾气治理的净化技术[4]，试制了一种催化燃烧净化装置，并在武汉钢铁（集团）公司的消失模生产线上进行了测试，净化后排放气体的浓度指标分别为：苯＜10 mg/m3，甲苯＜1 mg/m3，苯乙烯＜3 mg/m3 。
相对而言，国外消失模尾气处理的研究开展较早，美国通用汽车公司对消失模车间使用了催化剂的焚烧炉来处理尾气[5]；在德国、法国等发达国家也很早就开始使用真空系统处理烟气，将真空管道排出的尾气通过一个活性碳捕获器和燃烧器来处理[6]。
关于实型铸造的尾气处理技术，经搜索未发现有代表性的案例，这可能和实型铸造的总体产量较小有关。
目前，国内数家实型铸造企业使用水滤真空泵抽负压来缓解实型铸造的黑烟污染；有研究通过在固化的铸型上放置抽气盖箱，使用经过特制溶液浸湿的耐火棉过滤，有一定的效果，但是还没有应用于实践[7]。
消失模技术的应用及其展望
后 对我 国 的 消 失模 技 术 发 展 进 行 了展 望 。 关 键 词 ： 失模 ； 展 现 状 ； 望 消 发 展
一
、
消 失 模 铸 造 技 术 的 历 史
１５ ９ ８年。 国的 Ｈ．． ｒｙｒ 明了用可挥发性泡沫塑料模 样制造 美 Ｆｓ ｏｅ 发 ｈ 金属铸 件的专利技术并取得 了专利ｆ 专利号 Ｕ Ｐ ８ ０ ４ ） 最初所 用的 Ｓ ２ ３ ３ ３。 模样是采用 聚苯 乙烯（Ｐ ） Ｅ Ｓ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 ， 型后 泡 沫塑 料 模 样 不 必起 出 ， 是 在 造 而 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。１６ 年德 国的 Ｇ ｕ ｚ ｅｇ和 Ｈａｒ ａ ｎ公 司购买了 ９１ ｒｎｗ ｉ ｒｍ ｎ ｔ 这 一 专利 技 术 加 以开 发 ． 在 １６ 并 ９ ２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． ｌ ｎ和 美 国 的 ＴＲＳ ｔ Ｎｅｌ ｅ ．．ｍｉ ｈ于 １６ ９ ４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 １６ ９ ７年德国 的 ＡＷｉｅ ｓｒ ． ｔ ｍｏｅ 采用 了可以被磁化 的铁 ｔ 丸来 代替 硅 砂 作 为 造 型 材 料 ， 磁 力 场 作 为 “ 结 剂 ” 这就 是所 谓 “ 用 粘 。 磁 型铸 造” １７ 。 ９ １年 ， 日本 的 Ｎ ｇｎ ａａｏ发 明 了 Ｖ 法 （ 空 铸 造 法 ）受 此 启 真 ， 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 １８ ９ ０年 以前 使 用 无 粘 结 剂 的 干 砂 工 艺 必 须 得 到 美 国 “ 型 铸 造 工 实 艺公 司” ｕｌ ｌ ｒｃ ｓ， ｃ的批准 。 （ ｌＭｏ Ｆ ｄＰｏｅｓｎ） Ｉ 在此以后 ， 该专利就无效 了。因 吨。 此 ， ２ 来 消 失 模 铸 造 技 术 在 全 世 界 范 围内 得 到 了迅 速 的发 展 。 近 ０年 第 一 条 主 要 的 消 失 模 生 产 线 是 通 用 汽 车 公 司 在 纽 约 Ｍａｓｎ ｓｅａ的 二 、 失模 铸 造 工 艺 的特 点 消 这是一条 四方形的辊道运输的生产线 。第 二条生产线 同样是在 １铸 件 精 度 高 ： 失 模 铸 造 是 一 种 近 似 于 无 余 量 、 确 成 型 的新 工厂 ， ． 消 精 ｓｅ ａ公 是 ９ ５年 ， 天 仍 在 生 产 。 今 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 Ｍａｓｎ 司 ， 一 条 大 型 生产 线 。 它 组 建 于 １８ 使得其它 的铸造业 同行 对消失模铸造工艺 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 正是通用汽车公司 的尝试 。 度可 达 Ｒ ３２至 １．１ 铸 件尺寸精度 可达 Ｃ ７至 ９ 加工余 量最多 产 生 了兴 趣 。 ａ． ２５ｘ ｍ； Ｔ ； 第 三 条 和第 四 条 生 产 线 分 别 在 福 特 汽 车 公 司和 约 翰 迪 尔 公 司。 它 为 １５至 ２ ｍ， ． ｍ 可大大减少 机械加工 的费用 ， 传统砂 型铸造方 法相 和 过 比 。 以 减 少 ４ ％ 至 ５ ％的 机 械 加 工 时 间 。２设 计 灵 活 ： 铸 件 结 构 设 们 都 不 是很 成功 ． 了 几 年 生 产 线 停 产 并 被 出 售 。 可 ０ ０ 为 通用 汽 车公 司 利 用 独 一 无 二 的 “ 星 ” 目 ， 一次 站 在 了 发 展 的 土 项 再 计提供 了充分的 自由度。 可以通过泡沫塑料模片组合铸造 出高度复杂 前 沿 。 了应 对 日本 汽车 的进 口 。 用 汽 车公 司 设 计 了 全新 的 汽车 。 为 通 这 的铸件 。３无传统铸 造中的砂芯 ， ． 因此不会 出现传统砂型铸 造中因砂 通用公 芯 尺 寸 不 准 或 下 芯 位 置 不 准 确 造 成 铸 件 壁厚 不 均 。 ４清 洁生 产 ： 砂 种 汽车的动力系统对于通用公司来说是一项挑 战。幸运 的是 ， ． 型
日本森川消失模铸造技术特色与评点
模 铸件 的主要 品种是 Ｆ Ｄ ５ Ｃ ４０球铁 制 动卡钳 体 、 Ｆ ２０灰铁 轴承 座 以及 Ｆ Ｄ ５ 铁差 速器 壳体及 Ｃ５ Ｃ ５０球 年产量 达 到 ２ ０万 台 ， 图 １ ０ 如 所示 。
２ １ 年 消失模铸 造产 量受 到地震 、 啸 以及 核 ０ １ 海
循环 。泡沫模样 密度为 ０ ２ ｃ ￣ ．２ ｃ ． ２／ Ｏ ４／ 。 ０ ｇ ｍ３ ０ ｇ ｍ
收 稿 日期 ：０１— ９ ０ ２ ０—６ １
作者简介 ： 叶升平（９ ７ １男 ， １５ — ， 华中科技大学教授 ， 主要从事消失模 与 ｖ法 铸 造技 术 。
该 公 司 采用 专 门设 计 制 作 的卧 式 或 立 式 两 种
・
６ ・ ０
在 第 十 届 全 国铸 造 学 会 消 失模 与 Ｖ法铸 造 学 术
年 会 上 日本 消失 模 铸 造企 业— — 森 川产 业 株 式 会 社 行 ４人 组 团光 临 本 届会
州 ２０ ０ ５
。 ｏ ｏ ｏ ０
（ 简称森川会社 ） 九鬼芳弘 兰
一
议 。品质技术部部长莅户 寄 。 ∞
２ １ 年第 １ ０２ 期 ２１ ０ ２年 ２月
・
铸 造
设
备
与
工
艺
Ｆ ０ＵＮＤＲＹ Ｅ０ＵＩＭＥＮ Ｐ Ｔ ＡＮＤ Ｔ Ｃ Ｅ ＨＮＯＬ ＯＧＹ
铸造 行业 发展 与管理 ・
日本 森川 消失模 铸 造 技 术 特 色 与评 点
叶升 平 ， 黄 刚， 孙黄龙
（． 中科技 大学材 料 成形及模 具技 术 国 家重 点 实验 室 ， １华 湖北 武汉 ４０ ０ ； ３ ００
应用于发动机缸体缸盖中的消失模铸造技术
（） ５ 降低成本实现 自动化 ： 节省化学粘结剂 ， 模 具寿命长。通过减小铸件壁厚 ， 节约投资 ； 降低工人
作 业强 度 ， 实现 生产 自动 化 。
５ 消 失模 铸造 技术 应用 于 缸体 缸盖
Ｅ Ｃ技术以铸件的尺寸精度高 、 Ｐ 表面光洁、 少污 染 等 突 出优 点 ， 之传 统 的铸 造 工艺 ， 有强 大 的竞 较 具
从两种工艺 比较来看 ， 消失模铸造每一个铸件 浇注后 的模样被金属液溶化 、 烧消耗掉。这样就 燃 增 加 了预发 泡 和发泡 成形 的工序 。同时 也减少 了混
制芯砂 、 制芯 、 混制型砂 、 造型、 下芯等许多烦琐 工
序。因此消失模铸造 的工艺过程 比传统的粘土砂铸 造工艺简单得多。 ４ 消失模铸造的工艺特点 （） １ 采用灵活的设计方法 ： 原先 由几个零件装 配而成 的结构 ， 采用 Ｅ Ｃ工艺 ， 以通 过若干个泡 Ｐ 可
关 键词 消 失模 铸 造
ｌ 引 言
工 艺特 点
缸体 和缸 盖 的 应 用 工艺过 程
缺 陷和 防止
原 理
消失模铸 造技术是一项精 确成形 的铸造新技 术 。 １５ ９８年 ， 国 的 Ｈ、 ．ｈｏｅ 发 明 了用 可 发 性 美 Ｆ ｓｒ ｒ ｙ 泡沫塑料模样制造金属铸件 的技术并取得 了专利 。 最初所用的模样是采用聚苯乙烯 （ Ｐ ） Ｅ Ｓ 板材加工制 成的。在 １８ ９０年以前使 用这项新工艺必须得 到美 国公司的批准 。该专利期满后 ， 消失模技术获得 了 大规模 的应用并在全世界范 围内得到 了迅速发展。 特别是 ９ ０年代 ， 著名 的通用汽车公司率先将消失模 技 术应 用于 发动 机 的缸 盖缸 体 制造 ， 获得 巨大成 功 。
真空消失模铸造技术在7.63m焦炉配套设备生产中的应用
１ 前 言
合同 ， 焦炉配套设备 生产厂必须严格按表 １ 和表 ２
规定的数量 、 技术标准和 日 期进度交货 ， 接受焦炉建 设方 日本公司的现场工序检验和终检。
衰 ２ ．３ｎ 焦炉配套设备技术标准 ７ ６ ｌ
序号
ｌ
７６ ．３ｍ焦炉是德国帝森 Ｕ ｄ ｍ Ｈ公司最新 ｈｅＧ ｂ
’ 荒煤气系统
合 计
１ ４ ０
２８ Ｏ
４０ ４
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收稿 日期 ：０ ６一ｉ ２０ ０一ｉ ｉ
作者 简介 ： 李承义（９２ ， １５ 一） 高级工程师 ，ｍ ｉ ｉｎ ＠ｈｓ ｇｖｃ。 Ｅ ａ ：ｙ ｆ ｎｔ ｏ．ｎ ｜ ｉｏ ．
维普资讯
铸件尺寸公差
拨模斜度 焊接件尺寸公差和 形状位 置公差 焊接坡 口
焊缝 等级 ＧＧ ５铸 铁件 ２
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究
２０ 年第 ６ ０６ 期
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个外凸平面的平行度公差 ± ． ｍ Ｏ５ｍ 。
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２０ ０６年第 ６期
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利用消失模铸造技术生产缸体、缸盖的优势
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利 用消 失模 铸 造 技 术 生产 缸体 、 缸 盖 的优 势