錫鑄告訴你：消失模模具鑄造工藝流程
消失模模具鑄造又稱實(shí)型鑄造，是將與鑄件尺寸相同的泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。整個工藝流程如下：
一、泡塑珠粒的選用：
消失模模具鑄造專用的泡沫珠粒有三種：①發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒(簡稱EPS);②可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒(簡稱STMMA);③可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒 (簡稱EPMMA)。常用可發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒(EPS)，用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。
二、模型制作：有兩種情況：
1、由泡塑珠粒制作：預(yù)發(fā)泡——熟化——發(fā)泡成型——冷卻出模
①預(yù)發(fā)泡：EPS珠粒在加入消失模模具前，要先進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，以使珠粒膨脹到一定尺寸。預(yù)發(fā)泡過程決定了模型的密度、尺寸穩(wěn)定性及精度，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。合適的珠粒予發(fā)泡的方法有三種：熱水預(yù)發(fā)泡、蒸汽預(yù)發(fā)泡和真空預(yù)發(fā)泡。真空預(yù)發(fā)泡的珠粒發(fā)泡率高，珠粒干燥，應(yīng)用較多。
②熟化：經(jīng)預(yù)發(fā)泡的EPS珠粒放置在干燥、通風(fēng)的料倉中一定時間。以便使珠粒泡孔內(nèi)外界壓力平衡，使珠粒具有彈性和再膨脹能力，除去珠粒表面的水分。熟化時間在8~48小時。
③消失模模具發(fā)泡成型：將預(yù)發(fā)泡且熟化的EPS珠粒填充到金屬模具的型腔內(nèi)，加熱，使珠粒再次膨脹，填滿珠粒間的空隙，并使珠粒間相互融合，形成平滑表面，即模型。出模前必須進(jìn)行冷卻，使模型降溫至軟化溫度以下，模型硬化定形后，才能出模。出模后還應(yīng)有模型干燥及尺寸穩(wěn)定的時間。
2、由泡塑板材制作：泡塑板材——電阻絲切割——粘結(jié)——模型。對簡單模型，可利用電阻絲切割裝置，將泡塑板材切割成所需的模型。對復(fù)雜模型，首先用電阻絲切割裝置，將模型分割成幾個部分，然后進(jìn)行粘，使之成為整體模型。
3、模型組合成簇：是將自行加工好(或外購)的泡塑模型與澆冒口模型組合粘結(jié)在一起，形成模型簇，這種組合有時在涂料前進(jìn)行，有時在涂層制備后埋箱造型時進(jìn)行。是消失模(實(shí)型)鑄造不可缺少的一道工序。目前使用的粘結(jié)材料：橡膠乳液、樹脂溶劑和熱熔膠及膠帶紙。
4、消失模模具模型涂層：實(shí)型鑄造泡塑模型表面必需涂一層一定厚度的涂料，形成鑄型內(nèi)殼。消失模鑄造專用涂料，在涂料攪拌機(jī)內(nèi)加水?dāng)嚢?，使其得到合適的粘度。攪拌后的涂料放入容器內(nèi),用浸、刷、淋和噴的方法將模型組涂覆。一般涂兩遍，使涂層厚度為0.5 ~ 2mm。據(jù)鑄件合金種類、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小不同選定。涂層在40~50℃下烘干。
5、振動造型：其工序包括如下工序：砂床制備——放置EPS模型——填砂——密封定型。
①砂床制備：將帶有抽氣室的砂箱放在振動臺上，并卡緊。
②放置模型：振實(shí)后，其上據(jù)工藝要求放置EPS模型組，并培砂固定。
③填砂：加入干砂(幾種加砂方法)，同時施以振動(X、Y、Z三個方向)，時間一般為30~60秒，使型砂充滿模型的各個部位，且使型砂的堆積密度增加。
④密封定型：砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵將砂箱內(nèi)抽成一定真空，靠大氣壓力與鑄型內(nèi)壓力之差將砂粒“粘結(jié)”在一起，維持鑄型澆注過程不崩散，稱之為“負(fù)壓定型，較為常用。
6、消失模模具澆注置換：模型一般80℃左右軟化，420~480℃時分解。分解產(chǎn)物有氣體、液體及固體三部分。熱分解溫度不同，三者含量不同。實(shí)型鑄造澆注時，在液體金屬的熱作用下，EPS模型發(fā)生熱解氣化， 產(chǎn)生大量氣體，不斷通過涂層型砂，向外排放，在鑄型、模型及金屬間隙內(nèi)形成一定氣壓，液體金屬不斷地占據(jù)EPS模型位置，向前推進(jìn)，發(fā)生液體金屬與EPS模型的置換過程。置換的最終結(jié)果是形成鑄件。
7、消失模模具冷卻清理:冷卻后，實(shí)型鑄造落砂最為簡單，將砂箱傾斜吊出鑄件或直接從砂箱中吊出鑄件均可，鑄件與干砂自然分離。分離出的干砂處理后重復(fù)使用。
一、泡塑珠粒的選用：
消失模模具鑄造專用的泡沫珠粒有三種：①發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒(簡稱EPS);②可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒(簡稱STMMA);③可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒 (簡稱EPMMA)。常用可發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒(EPS)，用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。
二、模型制作：有兩種情況：
1、由泡塑珠粒制作：預(yù)發(fā)泡——熟化——發(fā)泡成型——冷卻出模
①預(yù)發(fā)泡：EPS珠粒在加入消失模模具前，要先進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，以使珠粒膨脹到一定尺寸。預(yù)發(fā)泡過程決定了模型的密度、尺寸穩(wěn)定性及精度，是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。合適的珠粒予發(fā)泡的方法有三種：熱水預(yù)發(fā)泡、蒸汽預(yù)發(fā)泡和真空預(yù)發(fā)泡。真空預(yù)發(fā)泡的珠粒發(fā)泡率高，珠粒干燥，應(yīng)用較多。
②熟化：經(jīng)預(yù)發(fā)泡的EPS珠粒放置在干燥、通風(fēng)的料倉中一定時間。以便使珠粒泡孔內(nèi)外界壓力平衡，使珠粒具有彈性和再膨脹能力，除去珠粒表面的水分。熟化時間在8~48小時。
③消失模模具發(fā)泡成型：將預(yù)發(fā)泡且熟化的EPS珠粒填充到金屬模具的型腔內(nèi)，加熱，使珠粒再次膨脹，填滿珠粒間的空隙，并使珠粒間相互融合，形成平滑表面，即模型。出模前必須進(jìn)行冷卻，使模型降溫至軟化溫度以下，模型硬化定形后，才能出模。出模后還應(yīng)有模型干燥及尺寸穩(wěn)定的時間。
2、由泡塑板材制作：泡塑板材——電阻絲切割——粘結(jié)——模型。對簡單模型，可利用電阻絲切割裝置，將泡塑板材切割成所需的模型。對復(fù)雜模型，首先用電阻絲切割裝置，將模型分割成幾個部分，然后進(jìn)行粘，使之成為整體模型。
3、模型組合成簇：是將自行加工好(或外購)的泡塑模型與澆冒口模型組合粘結(jié)在一起，形成模型簇，這種組合有時在涂料前進(jìn)行，有時在涂層制備后埋箱造型時進(jìn)行。是消失模(實(shí)型)鑄造不可缺少的一道工序。目前使用的粘結(jié)材料：橡膠乳液、樹脂溶劑和熱熔膠及膠帶紙。
4、消失模模具模型涂層：實(shí)型鑄造泡塑模型表面必需涂一層一定厚度的涂料，形成鑄型內(nèi)殼。消失模鑄造專用涂料，在涂料攪拌機(jī)內(nèi)加水?dāng)嚢?，使其得到合適的粘度。攪拌后的涂料放入容器內(nèi),用浸、刷、淋和噴的方法將模型組涂覆。一般涂兩遍，使涂層厚度為0.5 ~ 2mm。據(jù)鑄件合金種類、結(jié)構(gòu)形狀及尺寸大小不同選定。涂層在40~50℃下烘干。
5、振動造型：其工序包括如下工序：砂床制備——放置EPS模型——填砂——密封定型。
①砂床制備：將帶有抽氣室的砂箱放在振動臺上，并卡緊。
②放置模型：振實(shí)后，其上據(jù)工藝要求放置EPS模型組，并培砂固定。
③填砂：加入干砂(幾種加砂方法)，同時施以振動(X、Y、Z三個方向)，時間一般為30~60秒，使型砂充滿模型的各個部位，且使型砂的堆積密度增加。
④密封定型：砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵將砂箱內(nèi)抽成一定真空，靠大氣壓力與鑄型內(nèi)壓力之差將砂粒“粘結(jié)”在一起，維持鑄型澆注過程不崩散，稱之為“負(fù)壓定型，較為常用。
6、消失模模具澆注置換：模型一般80℃左右軟化，420~480℃時分解。分解產(chǎn)物有氣體、液體及固體三部分。熱分解溫度不同，三者含量不同。實(shí)型鑄造澆注時，在液體金屬的熱作用下，EPS模型發(fā)生熱解氣化， 產(chǎn)生大量氣體，不斷通過涂層型砂，向外排放，在鑄型、模型及金屬間隙內(nèi)形成一定氣壓，液體金屬不斷地占據(jù)EPS模型位置，向前推進(jìn)，發(fā)生液體金屬與EPS模型的置換過程。置換的最終結(jié)果是形成鑄件。
7、消失模模具冷卻清理:冷卻后，實(shí)型鑄造落砂最為簡單，將砂箱傾斜吊出鑄件或直接從砂箱中吊出鑄件均可，鑄件與干砂自然分離。分離出的干砂處理后重復(fù)使用。
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