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消失模鑄造

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消失模鑄造又稱實型鑄造,是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷塗耐火塗料並烘幹後,埋在樹脂砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻後形成鑄件的新型鑄造方法。
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  簡介:消失模鑄造又稱實型鑄造,是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷塗耐火塗料並烘幹後,埋在樹脂砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻後形成鑄件的新型鑄造方法。

         消失模鑄造又稱實型鑄造,是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結組合成模型簇,刷塗耐火塗料並烘幹後,埋在樹脂砂中振動造型,在負壓下澆注,使模型氣化,液體金屬占據模型位置,凝固冷卻後形成鑄件的新型鑄造方法。自1958年消失模鑄造技術第一次成功應用以來,就以所生產消失模鑄件尺寸精確、表麵光潔、成本低和勞動條件相對較好等一係列優點,在世界各國得到了迅速推廣與應用。20世紀末,消失模鑄造技術在我國得到了快速發展,采用消失模鑄造工藝的鑄造企業數量迅猛增加,消失模鑄件的產量大幅度增長
     1958年,美國的H.F.shroyer發明了用可發性泡沫塑料模樣製造金屬鑄件的專利技術並取得了專利(專利號USP2830343)。最初所用的模樣是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工製成的.采用粘土砂造型,用來生產藝術品鑄件。采用這種方法,造型後泡沫塑料模樣不必起出,而是在澆入液態金屬後聚苯乙烯在高溫下分子裂解而讓出空間充滿金屬液,凝固後形成鑄件。1961年德國的Grunzweig和Harrtmann公司購買了這一專利技術加以開發,並在1962年在工業上得到應用。采用無粘結劑幹砂生產鑄件的技術由德國的H.Nellen和美國的T.R.Smith於1964年申請了專利。由於無粘結劑的幹砂在澆注過程中經常發生坍塌的現象,所以1967年德國的A.Wittemoser采用了可以被磁化的鐵丸來代替矽砂作為造型材料,用磁力場作為"粘結劑"。這就是所謂"磁型鑄造"。1971年,日本的Nagano發明了V法(真空鑄造法),受此啟發,今天的消失模鑄造在很多地方也采用抽真空的辦法來固定型砂。在1980年以前使用無粘結劑的幹砂工藝必須得到美國"實型鑄造工藝公司"(Full Mold Process,Inc)"的批準。在此以後,消失模鑄造專利就無效了。因此,近20年來消失模鑄造技術在全世界範圍內得到了迅速的發展。
     
消失模工藝主要特點:
    1.消失模鑄件精度高:消失模鑄造是一種近無餘量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型麵、無砂芯,因而消失模鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,並減少了由於型芯組合而造成的尺寸誤差。消失模鑄件表麵粗糙度可達Ra3.2至12.5μm;消失模鑄件尺寸精度可達CT7至9;消失模鑄件加工餘量最多為1.5至2mm,可大大減少機械加工的費用,和傳統砂型鑄造方法相比,消失模鑄件可以減少40%至50%的機械加工間。
      2.設計靈活:為消失模鑄件結構設計提供了充分的自由度。可以通過泡沫塑料模片組合鑄造出高度複雜的消失模鑄件。
      3.無傳統鑄造中的砂芯:因此不會出現傳統砂型鑄造中因砂芯尺寸不準或下芯位置不準確造成消失模鑄件壁厚不均。
      4.清潔生產:型砂中無化學粘結劑,低溫下泡沫塑料對環境無害,舊砂回收率95%以上。
      5.降低投資和生產成本:減輕鑄件毛坯的重量,消失模鑄件機械加工餘量小。
 
   消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝一樣,有它的缺點和局限性,並非所有的鑄件都適合采用消失模工藝來生產,要進行具體分析。主要根據以下一些因素來考慮是否采用這種工藝。
      1.消失模鑄件的批量 批量越大,經濟效益越可觀。
      2.消失模鑄件材質適用性好與差的順序大致是:灰鑄鐵--非鐵合金--普通碳素鋼--球墨鑄鐵--低碳鋼和合金鋼;通過必要的準備以不致使工藝實驗、調試周期過長。
      3.消失模鑄件大小主要考慮相應設備的使用範圍(如振實台,砂箱)。
      4.消失模鑄件結構越複雜就越能體現消失模鑄造工藝的優越性和經濟效益,對於結構上有狹窄的內腔通道和夾層的情況,采用消失模工藝前需要預先進行實驗,才能投入生產。

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