特种铸造消失模铸造.ppt

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1、第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 消失模铸造消失模铸造 消失模铸造消失模铸造LFC（lost foam casting），又称汽化），又称汽化模铸造，以尺寸精度高、表面光洁、少污染等优点被模铸造，以尺寸精度高、表面光洁、少污染等优点被誉为誉为“绿色铸造技术绿色铸造技术”、“21世纪的铸造方法世纪的铸造方法”。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

2、造企业，消失模铸造的应用范围正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。在不断扩大。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-1 概述概述一、消失模铸造的工艺过程一、消失模铸造的工艺过程 把涂有把涂有耐火材料涂层耐火材料涂层的的泡沫塑料模型泡沫塑料模型放入砂箱，四周用放入砂箱，四周用干砂或自硬砂充填紧实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，浇注时高温金属液使泡沫塑料模型热解热解“消失消失”，并占据模型所退出的空间，最终获得铸件的，并占据模型所退出的空间，最终获得铸件的方法。干砂造型消失模工艺过程：方法。干砂造型消失模工艺过程：预发泡预发泡 发泡成形发泡成形 浸涂料浸

3、涂料 烘干烘干 （白区）（白区）造型造型 浇注浇注 落砂落砂 清理（黑区）清理（黑区）近年来采用干砂造型的消失模铸造发展迅速。近年来采用干砂造型的消失模铸造发展迅速。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-1 概述概述二二 工艺特点工艺特点 1 1、铸件精度高：、铸件精度高：CT6-CT9.CT6-CT9.无砂芯无砂芯，减少了由于型、芯组合产生，减少了由于型、芯组合产生的误差，减少了机械加工时间。的误差，减少了机械加工时间。2 2、不开箱取模，、不开箱取模，无分型面，无分型面，因而铸件无毛刺、飞边；设计灵活，因而铸件无毛刺、飞边；设计灵活，为铸件结构设计提供了充

4、分的自由度。为铸件结构设计提供了充分的自由度。3 3、清洁生产。无化学粘结剂，减少了噪音和粉尘。、清洁生产。无化学粘结剂，减少了噪音和粉尘。4 4、降低投资和生产成本。、降低投资和生产成本。三、应用范围三、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。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢弯管等。产批量不限。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢弯管等。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造铸件尺寸/mm公差/mm250.1725800.25801250.31251750.43第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造

5、消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型一、对模型的要求一、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。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！消失模铸造必须重视模型的质量！对模型质量的要求：对模型质量的要求：1 1、形状正确，尺寸精度和表面粗造度符合要求。、形状正确，尺寸精度和表面粗造度符合要求。2 2、密度合适：、密度

6、合适：161625kg/m25kg/m3 3（铸铝模型（铸铝模型222225kg/m25kg/m3 3，铸钢和模型，铸钢和模型 16 1622kg/m22kg/m3 3 ）。干燥、不含杂物。热解产物发气量小，使液态金属顺）。干燥、不含杂物。热解产物发气量小，使液态金属顺利充型。利充型。3 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。、具有一定的强度和刚度，保证操作过程中不被损坏、不变形。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型二、模型材料的选择二、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模型材料采用泡沫塑料，是以合成树脂为母

7、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。且发气量小、热解产物少的泡沫塑料。生产中用作铸造模型生产中用作铸造模型的泡沫塑料有的泡沫塑料有3 3种：可发泡聚苯乙烯种：可发泡聚苯乙烯EPSEPS，可发泡聚甲基丙烯，可发泡聚甲基丙烯酸甲脂酸甲脂EPMMAEPMMA，EPS EPS与与EPMMAEPMMA的共聚料的共聚料STMMASTMMA。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型 1 1、可发泡的聚苯乙烯、可发泡的聚苯乙烯EPSEPS 消失模铸造用的聚苯乙烯珠粒是

8、一种高发泡、硬质、闭孔结构的泡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。沫塑料。分子结构是含碳分子结构是含碳9292，氢，氢8 8长链状分子长链状分子。对聚苯乙烯的基本要求：对聚苯乙烯的基本要求：（1 1）发泡剂）发泡剂(戊烷戊烷)的合适含量：的合适含量：6.0%-6.5%6.0%-6.5%（最少不得低于（最少不得低于5 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。发泡剂含量决定了泡沫塑料的密度，从而影响铸件的质量。模型模型密度大是造成铸件许多缺陷的主要原因。密度大是造成铸件许多缺陷的主要原因。（2 2）剩余聚苯乙烯单体含量）剩余聚苯乙烯单体含量0.5

9、0.5。聚苯乙烯单体有毒，发泡阶段。聚苯乙烯单体有毒，发泡阶段易粘结。易粘结。（3 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）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件最小端面有3 3颗以上预发珠粒。颗以上预发珠粒。（4 4）相对分子质量合适：）相对分子质量合适：1818万万2727万。分子量大的珠粒强度、刚度万。分子量大的珠粒强度、刚度大，不易蠕变。大，不易蠕变。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型EPSEPS加热热相变：加热热相变：105105热变形热变形(软化区域软化区域)165 165 熔融（液态区域）熔融（液态

10、区域）396 396 解聚（汽化区域）解聚（汽化区域）576 576 裂解（燃烧区域）裂解（燃烧区域）700 700 完全汽化，充分燃烧。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。浇注铸铁和铸钢时，裂解充分，发气量大，同时大量产生碳。EPSEPS分子中不含分子中不含O O原子，燃烧不充分，发气量较小，易产生碳缺陷（热解原子，燃烧不充分，发气量较小，易产生碳缺陷（热解产物碳渣多）。产物碳渣多）。国产国产EPSEPS珠粒型号：珠粒型号：301A

11、301A、301301、302A302A、302302、401401、402402、501501。301 301的规格：目数的规格：目数15151616，粒径，密度，粒径，密度1.03g/cm1.03g/cm3 3（未发泡），发泡剂含（未发泡），发泡剂含量量6 68 8，残留单体含量，残留单体含量0.1%0.1%，含水量，含水量0.5%0.5%。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型2 2、可发泡聚甲基丙烯酸甲脂、可发泡聚甲基丙烯酸甲脂EPMMAEPMMA 分子中含两个氧原子，含碳量分子中含两个氧原子，含碳量6060。特点：分解产物主要是气体，液相、固相产物少，特点

12、：分解产物主要是气体，液相、固相产物少，发气量大，浇注发气量大，浇注时易时易“反喷反喷”，易产生气孔缺陷；，易产生气孔缺陷；残留物少，有利于消除碳缺陷；残留物少，有利于消除碳缺陷；发泡剂储存期长，模型收缩小于发泡剂储存期长，模型收缩小于EPSEPS、尺寸稳定，模型干燥后马上、尺寸稳定，模型干燥后马上可以使用。可以使用。3 3、EPSEPS与与EPMMAEPMMA的共聚料的共聚料STMMASTMMA STMMA STMMA是是EPSEPS和和EPMMAEPMMA按一定比例配制的共聚料，在解决碳缺陷和按一定比例配制的共聚料，在解决碳缺陷和“反喷反喷”两方面都取得较好的效果。目前铸钢和球铁生产中广泛

13、采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。但发气量仍大于用的新材料。但发气量仍大于EPSEPS。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型三、模型材料的选用三、模型材料的选用（1 1）对于增碳量没有特殊要求的铝、铜、灰铸铁和中碳钢以）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，可用上的钢铸件，可用EPSEPS。（2 2）对表面增碳有严格要求的低碳钢铸件最好采用）对表面增碳有严格要求的低碳钢铸件最好采用STMMASTMMA。（3 3）对表面增碳要求特高的少数合金钢件可用对表面增碳要求特高的少数合金钢件可用EPMMAEPMMA。（4 4

14、）球铁件对于卷入炭黑夹渣敏感，通常采用球铁件对于卷入炭黑夹渣敏感，通常采用STMMASTMMA。（5 5）对于表面光洁要求高的薄壁铸件（不论是灰铁、球铁还）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），采用是铸钢），采用STMMASTMMA，且用最细的珠粒。，且用最细的珠粒。（6 6）珠粒大小的选择：保证最小壁厚处有）珠粒大小的选择：保证最小壁厚处有3 3个珠粒。珠粒发泡个珠粒。珠粒发泡倍数为倍数为30304040，原始珠粒大小为该铸件壁厚的，原始珠粒大小为该铸件壁厚的1/9-1/101/9-1/10。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型三、泡

15、沫塑料模型的制作三、泡沫塑料模型的制作 泡沫塑料模型的制作方法：板材加工，发泡成形泡沫塑料模型的制作方法：板材加工，发泡成形。1 1、预发泡、预发泡 原理：加热到原理：加热到8080以上，聚苯乙烯开始软化，戊烷形成气泡核心，蒸以上，聚苯乙烯开始软化，戊烷形成气泡核心，蒸汽向泡内渗透，泡孔涨大。汽向泡内渗透，泡孔涨大。设备：间隙式蒸汽预发机。设备：间隙式蒸汽预发机。发泡温度发泡温度:EPS105-150,EPMMA 120-130 ,STMMA105-115:EPS105-150,EPMMA 120-130 ,STMMA105-115。预发后含水量：预发后含水量：1010。2 2、预发珠粒的熟化

16、处理、预发珠粒的熟化处理 熟化处理：预发珠粒必须经过储存一个时期，让空气进入泡孔，消除熟化处理：预发珠粒必须经过储存一个时期，让空气进入泡孔，消除泡孔内的真空，使珠粒富有弹性的过程。内含发泡剂泡孔内的真空，使珠粒富有弹性的过程。内含发泡剂3.53.5以上。以上。方法：室温下堆积存放方法：室温下堆积存放101060 h60 h。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造3 3、发泡成形（模具成形）发泡成形（模具成形）将将熟熟化化后后的的珠珠粒粒充充填填到到金金属属模模具具的的型型腔腔内内，再再次次加加热热发发泡泡成形的过程。成形的过程。发发泡泡成成形形工工艺艺：模模具具预预热热（100100）、射射料料

17、、通通蒸蒸汽汽二二次次发发泡泡（120120，0.15MPa 0.15MPa,几几十十秒秒到到几几分分）、通通冷冷却却水水定定形形（40405050）、取取出出模模型型（压压缩缩空空气气吹吹出出，负负压压吸吸出出，机机械械顶出）。顶出）。发发泡泡成成形形设设备备：成成形形机机（模模具具安安装装到到机机器器上上），蒸蒸缸缸成成形形（手工装卸模具，放入蒸汽室）（手工装卸模具，放入蒸汽室）发泡成形后的模型含水：发泡成形后的模型含水：6 68%.8%.2-2 泡沫塑料模型泡沫塑料模型 第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-2 2-2

18、泡沫塑料模型泡沫塑料模型4 4、模型熟化、模型熟化 将二次发泡成形的模型放在将二次发泡成形的模型放在50507070的烘干室内强制干的烘干室内强制干燥燥5 56h6h，快速完成模型熟化，使模型尺寸稳定。，快速完成模型熟化，使模型尺寸稳定。5 5、模型粘结、模型粘结 复杂的铸件模型通常采用分片成形，然后粘结的方法制复杂的铸件模型通常采用分片成形，然后粘结的方法制作。作。粘结时要求粘结胶快干、初粘强度高。粘结时要求粘结胶快干、初粘强度高。模型工艺设计时要考虑到粘结负数。模型工艺设计时要考虑到粘结负数。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 2-3 涂料涂料 一、消失模涂料的特点一、消失模涂料的特点消失

19、模涂料涂在泡沫塑料模型上。消失模涂料涂在泡沫塑料模型上。主要作用主要作用：（：（1）提高泡沫塑料模型的强度和刚度；）提高泡沫塑料模型的强度和刚度；（2）浇注时，将金属液与铸型分开，得到表面光洁无粘砂的）浇注时，将金属液与铸型分开，得到表面光洁无粘砂的铸件，铸件，同时防止干砂进入铸型中，造成铸型塌陷；同时防止干砂进入铸型中，造成铸型塌陷；（3）排气性能良好，防止气孔和炭黑等缺陷。）排气性能良好，防止气孔和炭黑等缺陷。性能要求：性能要求：强度、透气性、强度、透气性、耐火度、热化学稳定性、绝热性（铝合金铸耐火度、热化学稳定性、绝热性（铝合金铸 件）、耐急冷急热性、件）、耐急冷急热性、涂挂性涂挂性、悬

20、浮性、悬浮性、对热解产物的吸附性对热解产物的吸附性等。等。二、涂料的基本组成二、涂料的基本组成1、耐火材料：铸钢件：刚玉、锆砂、氧化镁；、耐火材料：铸钢件：刚玉、锆砂、氧化镁；铸铁件：硅砂、铝矾土、铸铁件：硅砂、铝矾土、高岭石熟料；高岭石熟料；铝合金件：硅藻土、滑石粉等。铝合金件：硅藻土、滑石粉等。还要考虑耐火材料的粒度分布，保证涂料的透气性。还要考虑耐火材料的粒度分布，保证涂料的透气性。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 2-3 涂料涂料 2 2、粘结剂、粘结剂 合理选用有机和无机合理选用有机和无机2 2类粘结剂。类粘结剂。有有机机粘粘结结剂剂：亲亲水水型型：糊糊精精、糖糖浆浆废废液液、纸纸

21、浆浆废废液液、酚酚醛醛树树脂脂、聚聚乙乙烯烯 醇醇（PVAPVA）等。）等。憎水型：松香、沥青、植物油、硅酸乙脂等。憎水型：松香、沥青、植物油、硅酸乙脂等。无机粘结剂：亲水型：粘土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、聚合氯化铝等。无机粘结剂：亲水型：粘土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、聚合氯化铝等。憎水型：有机膨润土。憎水型：有机膨润土。3 3、溶剂、溶剂 较多使用水基膏状涂料。较多使用水基膏状涂料。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 2-3 涂料涂料4 4、悬浮剂、悬浮剂 防止耐火材料沉淀而加入悬浮剂。防止耐火材料沉淀而加入悬浮剂。水基涂料常用悬浮剂：膨润土、凹凸棒土、羧甲基纤维素水基涂料常用悬浮剂：膨润土

22、、凹凸棒土、羧甲基纤维素CMCCMC、海藻、海藻酸钠等。酸钠等。5 5、添加剂、添加剂 润湿剂：润湿剂：OP-10OP-10（0.2%-0.3%0.2%-0.3%）,T-80(0.05%),T-80(0.05%)，JFC(0.2%-0.3%)JFC(0.2%-0.3%)等。等。消泡剂：正丁醇等（消泡剂：正丁醇等（0.02%0.02%）.防腐剂：甲醛水溶液、麝香草酚、苯甲酸钠等（防腐剂：甲醛水溶液、麝香草酚、苯甲酸钠等（0.02%-0.04%0.02%-0.04%）。）。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-3 涂料涂料 三、涂料的制备三、涂料的制备1 1、涂料的配方、性能、涂料的配方、性能 消

23、失模涂料有分状和膏状消失模涂料有分状和膏状2 2类。不同的合金材料使用不同的消失模涂料。类。不同的合金材料使用不同的消失模涂料。消失模涂料以购商品涂料为主。国内外都有消失模涂料供应：英国消失模涂料以购商品涂料为主。国内外都有消失模涂料供应：英国FosecoFoseco、美国、美国AslandAsland、清华大学、清华大学THTH系列涂料。系列涂料。铸铁消失模涂料配方之一：铝矾土铸铁消失模涂料配方之一：铝矾土9090、硅砂粉、硅砂粉1010、酚醛树脂、酚醛树脂2 2、白乳、白乳胶胶2 2、膨润土、膨润土3 3（悬浮剂）、洗衣粉（悬浮剂）、洗衣粉0.1%0.1%（润湿剂）、异丙醇（润湿剂）、异丙

24、醇0.1%0.1%（消泡剂）、水。（消泡剂）、水。控制性能：强度控制性能：强度1.99MPa1.99MPa、透气性、透气性0.910.91、发气量、发气量6161、密度、密度1.481.48，以及烧失量、，以及烧失量、流淌性等。流淌性等。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 2-3 涂料涂料 2 2、涂料的配制、涂料的配制自行配制时：膨润土等水溶性不好的材料先配制成溶液，高速搅拌自行配制时：膨润土等水溶性不好的材料先配制成溶液，高速搅拌6h6h以上；以上；CMCCMC等有机粘结剂配制成溶液；最后与耐火粉料一起高速搅拌等有机粘结剂配制成溶液；最后与耐火粉料一起高速搅拌2h2h以上。以上。商品粉状涂

25、料要长时间搅拌，短时间高速搅拌长时间低速搅拌。商品粉状涂料要长时间搅拌，短时间高速搅拌长时间低速搅拌。商品膏状涂料要加水稀释后长时间搅拌，使涂料性能均匀而稳定。商品膏状涂料要加水稀释后长时间搅拌，使涂料性能均匀而稳定。3 3、现场控制、现场控制 主要控制：密度、涂层重量（估算涂料厚度：）和主要控制：密度、涂层重量（估算涂料厚度：）和PHPH值（反映涂料稳定值（反映涂料稳定性）。性）。4 4、涂料的涂敷：刷、浸、淋、喷。浸涂料时要连续搅拌。、涂料的涂敷：刷、浸、淋、喷。浸涂料时要连续搅拌。5 5、涂层干燥：、涂层干燥：40406060下干燥下干燥2 210h10h。烘干后要合理放置、防止变形，防

26、止吸潮。烘干后要合理放置、防止变形，防止吸潮。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-4 造型与浇注造型与浇注 一、干砂振动造型一、干砂振动造型(中小件中小件)1 1、原砂、原砂 一般采用硅砂作原砂，一般采用硅砂作原砂，SiO2SiO2含量含量90909595，水分，水分11，粒度集中于，粒度集中于1 12 2筛号，灼烧减量筛号，灼烧减量0.25%-0.5%0.25%-0.5%。干砂温度。干砂温度5050mm）考虑用特种砂：铬铁矿砂、棕刚玉砂等。）考虑用特种砂：铬铁矿砂、棕刚玉砂等。2、振动紧实、振动紧实 振动方式：三维振动效果为好。一维和二维振动在参数控制合理的情况下振动方式：三维振动效果为好

27、。一维和二维振动在参数控制合理的情况下也可满足一般要求。也可满足一般要求。振动参数：振动参数：振动加速度振动加速度：12g。2.5g时砂粒跳动，紧实效果不好，易损坏时砂粒跳动，紧实效果不好，易损坏 模型。模型。振幅：振幅：0.51mm。振动频率：振动频率：5060Hz。振动时间振动时间：6090s。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-4 造型与浇注造型与浇注 3 3、砂箱、砂箱 砂箱构成：箱体、抽气室、起吊与行走机构、定位（与工作台）机构。砂箱构成：箱体、抽气室、起吊与行走机构、定位（与工作台）机构。使用最多的为圆形砂箱。使用最多的为圆形砂箱。4 4、造型、

28、造型 造型工序：放底砂、振动、刮平，形成约造型工序：放底砂、振动、刮平，形成约100mm100mm厚的砂床；放模组；边填砂厚的砂床；放模组；边填砂边振动。边振动。加砂方法：雨淋加砂和柔性管加砂。加砂方法：雨淋加砂和柔性管加砂。加砂速度：保证充填与紧实同步进行，模型不发生变形。加砂速度：保证充填与紧实同步进行，模型不发生变形。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 2-4 造型与浇注造型与浇注 二、树脂自硬砂（大件）二、树脂自硬砂（大件）1 1、树脂：铸铁件：、树脂：铸铁件：酸催化呋喃树脂自硬砂。酸催化呋喃树脂自硬砂。铸钢件：酚醛尿烷树脂铸钢件：酚醛尿烷树脂 2 2、催化剂、催化剂 芳基磺酸（对甲苯

29、磺酸、苯磺酸、二甲苯磺酸等）、无机芳基磺酸（对甲苯磺酸、苯磺酸、二甲苯磺酸等）、无机酸（磷酸、硫酸乙脂等）。酸（磷酸、硫酸乙脂等）。3 3、偶联剂：硅烷。提高树脂砂的强度、热稳定性和抗吸湿性。、偶联剂：硅烷。提高树脂砂的强度、热稳定性和抗吸湿性。4 4、原砂：硅砂，、原砂：硅砂，SiO2 SiO2含量含量90909595，含泥量，含泥量0.20.2，粒度以，粒度以7070号号筛为中心，上下筛为中心，上下3 34 4个筛号，灼烧减量个筛号，灼烧减量0.25%-0.5%0.25%-0.5%，酸耗值，酸耗值55。5 5、混砂工艺：砂中先加催化剂搅拌，再加树脂搅拌出砂。顺序不可、混砂工艺：砂中先加催化

30、剂搅拌，再加树脂搅拌出砂。顺序不可颠倒，搅拌时间不可过长，一般通过实验确定。颠倒，搅拌时间不可过长，一般通过实验确定。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-4 造型与浇注造型与浇注四、浇注工艺四、浇注工艺 消失模的浇注工艺比普通砂型铸造要复杂得多。消失模的浇注工艺比普通砂型铸造要复杂得多。1 1、浇注温度、浇注温度 泡沫塑料的气化是吸热反应。泡沫塑料的气化是吸热反应。消失模铸造的浇注温度要高于普通铸造的浇注温度。铸铁件消失模铸造的浇注温度要高于普通铸造的浇注温度。铸铁件202080 80 ，铸钢件铸钢件101040 40 ，铸铝件，铸铝件50508080。2 2、浇注速度、浇注速度 消失模铸造

31、的浇注时间比普通铸造短消失模铸造的浇注时间比普通铸造短15%-20%15%-20%。防止塌箱、浇不足和冷隔。防止塌箱、浇不足和冷隔。适宜的浇注速度应使金属液在铸型内得上升速度接近泡沫塑料得气化速度。适宜的浇注速度应使金属液在铸型内得上升速度接近泡沫塑料得气化速度。3 3、负压（真空度）、负压（真空度）负压的作用：固定干砂，防止铸型崩散和移动；加快排气；提高充型能力。负压的作用：固定干砂，防止铸型崩散和移动；加快排气；提高充型能力。负压范围：铸铝负压范围：铸铝5050100kPa100kPa，铸铁，铸铁300300400 kPa400 kPa，铸钢，铸钢400400500 kPa500 kPa负

32、压保持时间：负压保持时间：t tkMkM2 2 t t负压时间，负压时间，minmin；M M铸件模数，铸件模数，cmcm k k2.8(2.8(铸钢铸钢)，k k0.0075T0.0075T浇浇-5-5（铸铁）（铸铁）第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-4 2-4 造型与浇注造型与浇注4 4、浇注方法、浇注方法 “一慢二快三稳不中断一慢二快三稳不中断”浇注初期慢，细流慢浇，防反喷、飞溅；浇注初期慢，细流慢浇，防反喷、飞溅；浇注系统充满后快浇，防断流，提高充填能力；浇注系统充满后快浇，防断流，提高充填能力；金属液到达冒口时收包，保持金属液平稳、不冲出冒口；金

33、属液到达冒口时收包，保持金属液平稳、不冲出冒口；连续浇注不中断，防止产生冷隔。连续浇注不中断，防止产生冷隔。5 5、浇注过程中的反喷现象、浇注过程中的反喷现象 由于模型气化的气体不能及时排出，经常出现反喷现象。由于模型气化的气体不能及时排出，经常出现反喷现象。防范措施：防范措施：（1 1）减少发气量：模型，涂料，烘干）减少发气量：模型，涂料，烘干,空心直浇道等；空心直浇道等；（2 2）增加透气性：干砂粒度、负压、涂料等；）增加透气性：干砂粒度、负压、涂料等；（3)3)浇注工艺：浇注速度和方法；浇注工艺：浇注速度和方法；（4 4）浇冒口系统工艺设计：有利于排气。浇冒口系统工艺设计：有利于排气。第

34、二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-5 2-5 消失模铸造工艺设计消失模铸造工艺设计一、铸件结构工艺性及工艺参数设计一、铸件结构工艺性及工艺参数设计1 1、铸件结构工艺性审核原则、铸件结构工艺性审核原则（1 1）铸件壁厚尽量均匀；）铸件壁厚尽量均匀；（2 2）尽量减少深、细盲孔；）尽量减少深、细盲孔；（3 3）铸件结构有利于顺序凝固；）铸件结构有利于顺序凝固；（4 4）大平板件应设加强筋，防止变形；）大平板件应设加强筋，防止变形；（5 5）转角圆滑过渡，要有铸造圆角。）转角圆滑过渡，要有铸造圆角。2 2、工艺参数的确定、工艺参数的确定（1 1）最小壁厚和最小铸

35、出孔）最小壁厚和最小铸出孔 铸铁：最小壁厚铸铁：最小壁厚4 45mm5mm，最小铸出孔径，最小铸出孔径8-10mm8-10mm。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造 （2 2）铸造收缩率）铸造收缩率 模具型腔设计时要考虑模具型腔设计时要考虑双重收缩率双重收缩率：金属合金的收缩率和模型材料的收：金属合金的收缩率和模型材料的收缩率。缩率。模具材料的收缩率：模具材料的收缩率：EPS 0.5%-0.7%,EPMMA 0.2%-0.4%,STMMA 0.2%-EPS 0.5%-0.7%,EPMMA 0.2%-0.4%,STMMA 0.2%-0.4%0.4%。金属合金的收缩率与砂型铸造相似。金属合金的收缩率

36、与砂型铸造相似。（3 3）机械加工余量）机械加工余量 消失模铸造铸件的尺寸精度较高，尺寸重复性好，机械加工余量介于砂消失模铸造铸件的尺寸精度较高，尺寸重复性好，机械加工余量介于砂型铸造和熔模铸造之间。型铸造和熔模铸造之间。2-5 消失模铸造工艺设计消失模铸造工艺设计第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-5 消失模铸造工艺设计消失模铸造工艺设计二、浇冒口系统设计二、浇冒口系统设计1 1、浇注位置的确定、浇注位置的确定 确定原则：确定原则：（1 1）尽量立浇，避免大平面向上；）尽量立浇，避免大平面向上；（2 2）应使充填速度与模型热解速度相同；）应使充填速度与模型热解速度相同；（3 3）模型在砂型

37、中的位置应有利于干砂充填；）模型在砂型中的位置应有利于干砂充填；（4 4）重要加工面处于下面或侧面；）重要加工面处于下面或侧面；（5 5）浇注位置应有利于多层铸件排列。）浇注位置应有利于多层铸件排列。2 2、浇注方式的确定、浇注方式的确定 （1 1）顶住）顶住 充型快、有利于防止塌箱、冷隔，补缩效果好，但易卷入热解残充型快、有利于防止塌箱、冷隔，补缩效果好，但易卷入热解残留物。常用于薄壁矮小件。留物。常用于薄壁矮小件。（2 2）侧注侧注 从中间注入，表面不易产生碳缺陷。用于一般铸件。从中间注入，表面不易产生碳缺陷。用于一般铸件。（3 3）底注底注 上升平稳，充填速度慢，上表面易出现碳缺陷。适用

38、于厚大件。上升平稳，充填速度慢，上表面易出现碳缺陷。适用于厚大件。（4 4）阶梯注）阶梯注 阶梯浇道易形成冷隔。适用于高而厚的大铸件。阶梯浇道易形成冷隔。适用于高而厚的大铸件。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-5 2-5 消失模铸造工艺设计消失模铸造工艺设计3 3、浇注系统尺寸、浇注系统尺寸 消失模铸造浇注系统不必考虑复杂的结构形式，尽量减少浇注系统的组成，常消失模铸造浇注系统不必考虑复杂的结构形式，尽量减少浇注系统的组成，常不设横浇道以缩短金属液的流动距离。不设横浇道以缩短金属液的流动距离。(1)(1)浇注时间浇注时间 快浇是消失模铸造的最大特点。防止反喷、冷隔和浇不足。快浇是消失模铸造

39、的最大特点。防止反喷、冷隔和浇不足。具体设计可以查手册计算，或查表。具体设计可以查手册计算，或查表。（2 2）内浇道尺寸的确定）内浇道尺寸的确定 有经验法和理论法有经验法和理论法2 2种。种。经验法以传统砂型铸造工艺内浇道尺寸为参考，再增大经验法以传统砂型铸造工艺内浇道尺寸为参考，再增大15152020。（3 3）浇道比例）浇道比例 铸铁件：铸铁件：F F内内：F F横横：F F直直1 1：1.21.2：1.41.4 铸钢件：铸钢件：F F内内：F F横横：F F直直1 1：1.11.1：1.21.2第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-5 消失模铸造工艺设计消失模铸造工艺设计4 4、冒口设计

40、、冒口设计 消失模铸钢件的冒口设计，可参考砂型制造工艺方法，没有原则区别，只消失模铸钢件的冒口设计，可参考砂型制造工艺方法，没有原则区别，只是不必考虑起模的要求。是不必考虑起模的要求。消失模球铁件都不需要用冒口补缩，原因是消失模铸造的铸型刚度大，在消失模球铁件都不需要用冒口补缩，原因是消失模铸造的铸型刚度大，在正确设计浇注温度和内浇道的条件下，可充分利用石墨化膨胀转换为内压力正确设计浇注温度和内浇道的条件下，可充分利用石墨化膨胀转换为内压力进行补缩。内浇道采用扁梯形，浇完后尽早封闭。进行补缩。内浇道采用扁梯形，浇完后尽早封闭。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-6 消失模铸造缺陷及其防止消失

41、模铸造缺陷及其防止消失模铸造的常见缺陷：皱皮、炭黑、塌箱、粘砂、气孔、夹渣、渗碳等。消失模铸造的常见缺陷：皱皮、炭黑、塌箱、粘砂、气孔、夹渣、渗碳等。一、铸铁件表面皱皮一、铸铁件表面皱皮铸件表面沉积一层光亮碳，清理后表面呈现橘皮状。铸件表面沉积一层光亮碳，清理后表面呈现橘皮状。产生原因产生原因：模型液化的残留物留在涂层内层，在还原气氛下，形成细片状：模型液化的残留物留在涂层内层，在还原气氛下，形成细片状 的结晶残碳，即光亮碳。光亮碳密度低，与铁水润湿性差，易在铸件表面成形的结晶残碳，即光亮碳。光亮碳密度低，与铁水润湿性差，易在铸件表面成形碳沉积。碳沉积。影响因素影响因素：（：（1 1）泡沫材料

42、的影响，）泡沫材料的影响，EPSEPS比比EPMMAEPMMA和和STMMASTMMA更易成形表面皱皮；更易成形表面皱皮；（2 2）模型密度的影响，密度高，易形成液相产物，越易形成皱皮；）模型密度的影响，密度高，易形成液相产物，越易形成皱皮；（3 3）合金材料的影响，含碳高的材料，如球铁，易形成皱皮；）合金材料的影响，含碳高的材料，如球铁，易形成皱皮；（4 4）铸件结构和浇冒口系统的影响，影响热解产物的排出；铸件结构和浇冒口系统的影响，影响热解产物的排出；（5)5)负压度的影响，提高负压度有利于消除皱皮；负压度的影响，提高负压度有利于消除皱皮；第二章第二章 消失模铸造消失模铸造第二章第二章 消

43、失模铸造消失模铸造2-6 消失模铸造缺陷及其防止消失模铸造缺陷及其防止 （6 6）浇注温度的影响，浇注温度高，热解彻底，有利于消除皱皮；浇注温度的影响，浇注温度高，热解彻底，有利于消除皱皮；（7 7）涂层及型砂透气性的影响，透气性越高，越有利于热解产物的）涂层及型砂透气性的影响，透气性越高，越有利于热解产物的排出，有利于消除表面皱皮。排出，有利于消除表面皱皮。防止措施防止措施：采用低密度的模型材料；：采用低密度的模型材料；合理设计浇冒口系统；合理设计浇冒口系统；适当提高浇注温度；适当提高浇注温度；适当提高负压度；适当提高负压度；提高涂层和型砂的透气性。提高涂层和型砂的透气性。第二章第二章 消失

44、模铸造消失模铸造2-6 消失模铸造缺陷及其防止消失模铸造缺陷及其防止二、粘砂二、粘砂 铸件表面粘有一层很难清理的砂。消失模铸件的粘砂一般属于机械粘铸件表面粘有一层很难清理的砂。消失模铸件的粘砂一般属于机械粘砂。砂。产生原因产生原因：易产生机械粘砂是指金属液渗透到铸型中引起的铸造缺陷。消：易产生机械粘砂是指金属液渗透到铸型中引起的铸造缺陷。消失模铸造产生机械粘砂主要是因为：负压吸力；高温浇注；涂层开裂。失模铸造产生机械粘砂主要是因为：负压吸力；高温浇注；涂层开裂。影响因素影响因素：主要是涂层开裂和负压过大。：主要是涂层开裂和负压过大。防止措施：防止措施：（1 1）优质涂料，具备抗急冷急热性能；）

45、优质涂料，具备抗急冷急热性能；（2 2）涂层均匀；）涂层均匀；（3 3）浇注温度适当；）浇注温度适当；（4 4）合理负压度；）合理负压度；（5 5）振动参数合理，紧实均匀；）振动参数合理，紧实均匀；（6 6）干砂粒度及其分布合理。）干砂粒度及其分布合理。第二章第二章 消失模铸造消失模铸造2-6 消失模铸造缺陷及其防止消失模铸造缺陷及其防止三、气孔三、气孔在铸件表面和死角处存在的孔壁光滑的孔洞在铸件表面和死角处存在的孔壁光滑的孔洞。产生原因及影响因素产生原因及影响因素：热解气体未能排出；气体进入铸件；发气量：热解气体未能排出；气体进入铸件；发气量过大（模型、粘结胶、水分）；浇注时卷入气体。过大（模型、粘结胶、水分）；浇注时卷入气体。防止措施防止措施：（：（1）低密度模型材料；）低密度模型材料；（2）涂层发气量小，透气性好；）涂层发气量小，透气性好；（3）模样和涂层干燥；）模样和涂层干燥；（4）模样粘结胶发气量小，用量少；）模样粘结胶发气量小，用量少；（5）负压合适；）负压合适；（6）浇注系统设计合理；）浇注系统设计合理；（7）浇注方法正确。）浇注方法正确。