消失模铸造课件.ppt

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1、消失模铸造主讲人：胡敏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：

2、铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低。增大了铸件结构设计的自由度。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。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，

3、经模具发泡成形为铸件模样。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

4、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：涂层将金属液与干砂隔离，可防止冲砂、粘砂等缺陷；浇注充型时，涂层将模样的热解

5、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；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：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）；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）；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）；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）；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

6、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。（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

7、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