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消失模涂料铸造工业的绿色革命
消失模涂料铸造工业的绿色革命


  1.工艺概述


  (1)消失模涂料的工艺过程消失模涂料是用泡沫塑料(EPS、STMMA或EPMMA)制作成与铸件结构尺寸相近(加收缩量)的模样(白模),经浸涂耐火粘结涂料(起强化、光洁作用)烘干后埋入特殊砂箱干砂造型,经三维或二维(简单铸件一维)微振加负压紧实,在不用砂芯、活块甚至无冒口的情况下,浇人熔化的金属液而形成铸件。整个铸件成形过程是在一定负压下,先使模样受热分解进而被金属液(合金液)取代的一次性成形的铸造工艺。消失模涂料有多种不同叫法,国内主要称为干砂实型铸造、负压实型铸造(简称EPC铸造)。而湿砂实型铸造简称PMC铸造。EPC铸造美国称为lost foam process,意大利称为policast process等。

消失模涂料铸造工业的绿色革命



  (2)消失模涂料工艺的优缺点消失模涂料工艺综合了“磁型铸造”和“V法铸造”的优势,被国内外铸造界誉为“21世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。


  消失模涂料工艺的优缺点可从铸造加工工艺过程来分析比较:


  制模:优点:白模模具专一,便于维修,使用寿命长。


  缺点:白模模具结构复杂、加工周期长。模具初始成本较高。


  造型:优点:简化工厂工艺设计,无型砂粘结剂,不用砂芯。白模模具可重复使用。


  缺点:白模浇注系统要粘结,白模只能用一次。


  浇注:优点:节约了金属合金浇注系统用量,球墨铸铁和一些合金铸铁可实现无冒口铸造。


  缺点:提高了金属液浇注温度,增加了砂型铸件冷却输送设备。


  清理:优点:减少铸件表面清理工作量,无铸造毛刺、飞边。对球墨铸铁无切除冒口工艺。

消失模涂料铸造工业的绿色革命



  缺点:增加进行模样组串和去除内浇道的专用工具。


  环保:优点:无混砂工艺造成的污染,减除了废砂对环境的污染。


  缺点:要有一套尾气废气处理装置。


  投资:优点:工厂设计水平高度灵活,经济效益好,便于旧车间改造或增添消失模涂料工艺。


  缺点:制作白模自动化程度低,大多采用手工制模和粘结浇注系统。

    1.2消失模涂料成型原理


  在消失模涂料工艺过程中,由于模样实体型腔的存在,使得消失模涂料工艺得到大大简化,铸件外观质量大大提高,设备投资大大减少,生产效率大大提高。但因模样实体型腔的存在,使得消失模铸件成型的原理与空腔铸造大大不同,对铸件的内在质量产生关键性的影响,也是形成各种铸造缺陷的主要原因。


  本节主要分析消失模涂料工艺的特点和铸件成型的过程及机理,从模样与液态金属的相互作用、模样热解产物对铸件质量的影响,以及铸件中夹杂物形成的原因进行了综合试验和分析,为防止消失模铸件产生各种特有的铸造缺陷,提高铸件质量提出了特定的全面解决方案和措施,为消失模涂料技术和生产,为提高消失模铸件质量提供理论基础,为生产实践提供有力的技术支撑。


   1.2.1消失模涂料成型原理分析

消失模涂料铸造工业的绿色革命



  消失模涂料的最大优点源于无需起模、下芯与合箱操作,给工艺操作带来极大好处,生产效率大大提高;但其最大缺点也源于此,实体模样的存在使金属液充型过程变得极为复杂,由此带来铸件的各种铸造缺陷。另外,浇注过程中负压的作用也使金属液充型变得更加复杂。由于消失模铸件是靠液态金属将模样热解汽化,由液态金属取代模样原有位置,凝固后形成铸件。


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