特种铸造-消失模铸造课件.ppt

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1、消失模铸造消失模铸造LFC（lostfoamcasting），又称汽化模铸造，以尺寸精度高、表面光洁、少污染等优点被誉为“绿色铸造技术”、“21世纪的铸造方法”。消失模铸造已从技术革新期进入快速成长期，从大批量生产到单件小批量生产；从铸钢、灰铸铁件到有色金属铸件；从中大件到各种大小的铸件；从大中型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

2、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：预发泡发泡成形浸涂料烘干（白区）造型浇注落砂清理（黑区）近年来采用干砂造型的消失模铸造发展迅速。2-1概述二工艺特点1、铸件精度高：CT6-CT9.无砂芯，减少了由于型、芯组合产生的误差，减少了机械加工时间。2、不开箱取模，无分型面，因而铸件无毛刺、飞边；设计灵活，为铸件结构设计提供了充分的自由度。3、清洁生产。无化学粘结剂，减少了噪音和粉尘。4、降低投资和生产成本。三、应用范围适合生产结构复杂的各种大小的较精密铸件，合金种类不限，生产批量不限。如灰铸铁发

3、动机箱体、高锰钢弯管等。铸件尺寸/mm公差/mm<250.1725－800.2580－1250.3125－1750.432-2泡沫塑料模型一、对模型的要求模型是消失模铸造成败的关键环节之一，对铸件的外部质量和内部质量都有影响。模型还直接与金属液接触并参与传热、传质、传动量和复杂的物理化学反应。消失模铸造必须重视模型的质量！对模型质量的要求：1、形状正确，尺寸精度和表面粗造度符合要求。2、密度合适：16－25kg/m3（铸铝模型22－25kg/m3，铸钢和模型16－22kg/m3）。干燥、不含杂物。热解产物发气量

4、小，使液态金属顺利充型。3、具有一定的强度和刚度，保证操作过程中不被损坏、不变形。2-2泡沫塑料模型二、模型材料的选择模型材料采用泡沫塑料，是以合成树脂为母材的内部有无数微小气孔结构的塑料。它是泡孔不连通，热导率低，密度合适且发气量小、热解产物少的泡沫塑料。生产中用作铸造模型的泡沫塑料有3种：可发泡聚苯乙烯EPS，可发泡聚甲基丙烯酸甲脂EPMMA，EPS与EPMMA的共聚料STMMA。2-2泡沫塑料模型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

5、％，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）剩余聚苯乙烯单体含量<0.5％。聚苯乙烯单体有毒，发泡阶段易粘结。（3）珠粒粒度小而均匀，保证得到光洁、平整的发泡模型。保证铸件最小端面有3颗以上预发珠粒。（4）相对分子质量合适：18万－27万。分子量大的珠粒强度、刚度大，不易蠕变。2-2泡沫塑料模型EPS加热热相变：105℃－热变形(软化区域)16

6、5℃－熔融（液态区域）396℃－解聚（汽化区域）576℃－裂解（燃烧区域）700℃－完全汽化，充分燃烧。浇注铝合金时，聚苯乙烯裂解不充分，主要产物是液体，燃烧不充分。浇注铸铁和铸钢时，裂解充分，发气量大，同时大量产生碳。EPS分子中不含O原子，燃烧不充分，发气量较小，易产生碳缺陷（热解产物碳渣多）。国产EPS珠粒型号：301A、301、302A、302、401、402、501。301的规格：目数15－16，粒径0.9-1.43mm，密度1.03g/cm3（未发泡），发泡剂含量6％－8％，残留单体含量<0.1%，

7、含水量<0.5%。2-2泡沫塑料模型2、可发泡聚甲基丙烯酸甲脂EPMMA分子中含两个氧原子，含碳量60％。特点：分解产物主要是气体，液相、固相产物少，发气量大，浇注时易“反喷”，易产生气孔缺陷；残留物少，有利于消除碳缺陷；发泡剂储存期长，模型收缩小于EPS、尺寸稳定，模型干燥后马上可以使用。3、EPS与EPMMA的共聚料STMMASTMMA是EPS和EPMMA按一定比例配制的共聚料，在解决碳缺陷和“反喷”两方面都取得较好的效果。目前铸钢和球铁生产中广泛采用的新材料。但发气量仍大于EPS。2-2泡沫塑料模型三、模

8、型材料的选用（1）对于增碳量没有特殊要求的铝、铜、灰铸铁和中碳钢以上的钢铸件，可用EPS。（2）对表面增碳有严格要求的低碳钢铸件最好采用STMMA。（3）对表面增碳要求特高的少数合金钢件可用EPMMA。（4）球铁件对于卷入炭黑夹渣敏感，通常采用STMMA。（5）对于表面光洁要求高的薄壁铸件（不论是灰铁、球铁还是铸钢），采用STMMA，且用最细的珠粒。（6）珠粒大小的选择：保证最小壁厚处