消失模铸造铸造工艺与减少夹渣缺陷的方法

　　消失模铸造铸造工艺在不同方面的优缺点：

　　[1]、环境保护：消失模铸造降低了环境污染，简化了环境保护措施。缺点是增加了设备投资，需要有套尾气处理装置。

　　[2]、浇注：消失模铸造节约了金属、合金浇注系统用量，球铁及些合金可无胃口均衡化凝固。缺点是提升了合金液浇注温度，增加了型砂铸件冷却输送设备。

　　[3]、机械加工：消失模铸造的优点是减少铸件机加工余量，铸件划，便于自动化。

　　[4]、制型：消失模铸造简化了工厂工程设计，没有砂型黏结剂，不用砂芯，模具可重复制白模。缺点是白模浇注系统要胶粘，而且白模只能使用次。

　　[5]、投资：消失模铸造在投资方面，工厂设计可高度灵活，总体经济益佳，便于旧车间工艺改造成消失模铸造工艺。缺点是制白模自动化程度低，大多采用手工制模黏结浇注系统。

　　[6]、清理：消失模铸造减少了铸铁表面清理工作量，无铸造毛刺飞边，对于球铁无需切除冒口工序。缺点是增设了用工具进行模样组串，去掉内浇口用工具。

　　[7]、模具工装：消失模铸造减少了模具守旧制作，而且模具，便于维修，且使用寿命不错。缺点是设计复制和周期长的模具初始成本比较不错。

　　消失模铸造的主要应用范围如下：

　　[1]、合金种类：在消失模铸件中，绝大部分是铸铁和铸钢件，而几乎所有的铸铁、铸钢和非铁合金（即有色合金，如铝合金、镁合金、铜合金等）都是采用EPC法生产的。

　　[2]、铸件大小和壁厚：消失模铸件的尺寸受模具和砂箱大小的限制，一般适合的铸件质量也是几公斤至几百公斤。而铸件的壁厚受泡沫塑料粒度大小限制，一般要求小壁厚的截面上至少有3颗粒度。

　　[3]、生产规模：由于模具的设计、制造周期长、成本高，所以要求铸件需要要有相应的生产规模。如果用EPC法生产，则铸件数量应为数千件甚至多；对于数量较少的，可以通过板材数控加工的办法分块制造粘合而成。

　　消失模铸造铸造过程中要用到各种铸造原材料，其中重要的为模型材料，铸造涂料和干砂。模型材料通常称之为珠粒，铸造上采用的珠粒一般分为两种类型，即聚苯乙烯(PS-Polystyrene)珠粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-PolymethylMethacrylate)珠粒，二者都属于高分子材料。另外还有一种PS+PMMA的聚合物。干砂是消失模铸造的造型材料，由于该工艺的特点，选择干砂应与生产的铸件材质有关，高温合金采用不怕火度较不错、颗粒较粗的干砂。目前干砂主要使用自然石英砂，应去掉砂中的铁渣、粉尘和水分，并保持使用温度不高于50℃。

　　涂料是消失模铸造中不可少的原料，涂料的主要作用是提升模型的不错度和刚度、防止破坏或变形；隔离金属液和铸型；排除模型气化产物；确定铸件表面质量等。现在许多铸造厂采用自制涂料。消失模涂料中不怕火骨料主要有锆英粉、铝矾土、棕刚玉粉、石英粉、滑石粉、莫来石粉、云母粉等。其粒径级配应兼顾防止粘砂和高温透气性，粒形有利于提升透气性，通常选择相应数量的球状颗粒，有利于模型气化后气体的逸出或模型不全部分解的液化产物的排除。

　　减少夹渣缺陷的方法

　　进砂问题、夹渣缺陷是消失模铸造生产的一大难题。目前消失模铸造生产很成功的主要是三类产品，即抗磨件、管件和箱体类铸件，它们都是很少加工或不加工的铸件。对于加工面多且要求高的铸件，夹渣缺陷是一个关键需要解决的问题。我们的经验是从以下几个方面采取措施可以减少和去掉夹渣缺陷：

　　一、涂料

　　消失模涂料的作用是：

　　［1］提升铸件表面光洁度、使铸件粗燥度降低2－3个等级，提升铸件表面质量和使用性能。

　　［2］减少和防止粘砂、砂孔缺陷。 

　　［3］有利于清砂、落砂。 

　　［4］将浇注时消失模融熔的液体和气体顺利通过涂料层排出到铸型砂中去，而且防止金属液渗入砂型，防止铸件产生气孔、金属渗透和碳缺陷。 

　　［5］提升模样不错度和刚度，防止在运输、填砂震动造型时产生变形和破坏，有利于提升铸件尺寸精度和成品率。

　　二、装箱操作

　　在装箱时模样组（模型+浇注系统）表面的涂料层不允许有任意脱落、裂纹和开裂，特别是在直浇道与横浇道结合处、横浇道与内浇道结合处、内浇口与铸型结合处，只要有松动、裂纹、连接不就有可能进砂。这就要求结合处不错度要高、涂料要比较厚，浇注系统要有足够的刚性，需要时需设置拉筋或加固套。模样组放置于砂箱底砂上时应平稳，不允许悬空放置时即开始撒砂震动造型，以避免震裂涂料层。不要正对模样猛烈加砂，应先用软管加砂，震动振实时再用雨淋设备撒砂。开始震动造型时震动要轻微、震幅要小，等干砂埋住模样再大幅震动。在震动造型时浇注系统特别是直浇道时不允许掰、弯，以免涂料层破裂，要严密封闭直浇口以免进砂。整个装箱、撒砂、震动、造型操作过程要仔细小心，改成要确定在浇注前模样组涂料层无脱落、开裂和裂纹。在浇注前应再次把浇口杯清理确定没有浮砂、尘土和杂物。

　　三、浇注压头、温度和时间

　　浇注时压头越高对浇注系统和铸型的冲刷越大，冲坏涂料造成进砂的可能性也越大，对不同大小的铸件压头要有所不同。要选择容量适当的浇包，浇包要尽可能降低浇注高度，包嘴尽量靠近浇口杯，应避免用大包浇小活。浇注温度越高，对涂料性能要求就越高，就越容易产生粘砂夹渣等缺陷，应选择适当的浇注温度。对于灰铸铁件，出炉温度可在1480℃左右，浇注温度为1380－1420℃；球铁铸件出炉温度应在1500℃以上，浇注温度为1420－1450℃；铸钢件浇注温度为1480－1560℃。一箱需铁水300－500公斤的铸铁件浇注时间可控制在10－20秒左右。

　　消失模铸造用涂料要求具有不错度、透气性、不怕火度、性、爆热抗裂性、不怕急泠急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、悬浮性、不流淌性等一系列性能，防止夹渣缺陷起先要求涂料具有高的不错度和不怕火性能。要求涂挂于白模表面的涂料层在烘干和运输过程中不产生裂纹和开裂，即涂料应具有足够的室温不错度；而在浇注过程中，在高温金属的长时间冲刷作用下涂料层也要不脱落、不产生裂纹开裂，即有高的高温不错度。在液态金属进入铸型时直浇口封闭严密、铸件和浇注系统表面的涂料层不脱落、不产生裂纹和开裂是防止夹渣缺陷的主要条件，如果浇道密封不严密，涂料层产生脱落、裂纹和开裂，大量砂粒、涂料和夹杂物就会进入金属形成夹渣缺陷。不错度和透气性是涂料的两个重要的性能，有时候要求浇注系统用的涂料要比铸件涂料具有愈高的不怕火不错度，以抵御高温金属长时间的冲刷作用而不脱落开裂。操作工在涂刷过程需要确定涂料的均匀性。