【正文】 負(fù)壓的狀態(tài)下澆注金屬液體，從而獲得與泡沫模型一致的、沒有飛邊毛刺的精密鑄件。在澆注的過程中泡沫模型氣化消失，因此稱之為消失模鑄造。與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技術(shù)具有無與倫比的優(yōu)勢(shì)，被國(guó)內(nèi)外鑄造界稱為“21世紀(jì)的鑄造技術(shù)”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。（二）工藝流程圖：白模模型涂料烘干干砂裝箱澆注負(fù)壓機(jī)組抽真空鑄件出箱裝入鐵水（三）工藝流程：（1）泡沫珠粒的選擇消失模鑄造專用的泡沫珠粒有三種。 可發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒（簡(jiǎn)稱EPS）； 可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒（簡(jiǎn)稱STMMA）； 可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒 （簡(jiǎn)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。 珠粒特點(diǎn)：半透明珠粒，預(yù)發(fā)泡倍數(shù)40~60，~（6種尺寸）， 一般選用的原始珠粒的粒徑小于或等于鑄件的最小壁厚的1/9 ~ 1/10。 （2）模型制作：有兩種情況： 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。適用于EPS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(cāng)中一定時(shí)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(shí)間在8~48小時(shí)。 ③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(shí)間。設(shè)備有蒸缸及自動(dòng)成形的成型機(jī)兩種。 由泡塑板材制作：泡塑板材——電阻絲切割——粘結(jié)——模型 對(duì)簡(jiǎn)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(duì)復(fù)雜模型，首先用電阻絲切割裝置，將模型分割成幾個(gè)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(gòu)）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(shí)在涂料前進(jìn)行，有時(shí)在涂層制備后埋箱造型時(shí)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）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。其涂層的作用是為了提高EPS模型的強(qiáng)度和剛度，提高模型表面抗型砂沖刷能力，防止加砂過程中模型表面破損及振動(dòng)造型及負(fù)壓定型時(shí)模型的變形，確保鑄件的尺寸精度。 外購(gòu)的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?jī)杀椋?~ 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(dòng)造型：我們介紹常用的一種造型方法（兩種方法之一）。 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(dòng)臺(tái)上，并卡緊。底部放入一定厚度的底砂（一般砂床厚度在50~100mm以上），振動(dòng)緊實(shí)。 型砂為無粘結(jié)劑、無填加物、不含水的干石英砂。黑色金屬溫度高，可選用較粗的砂，鋁合金采用較細(xì)砂子。型砂經(jīng)處理后要反復(fù)使用。 砂箱為單面開口、設(shè)有抽氣室或抽氣管、起吊或行走機(jī)構(gòu)的砂箱。 ②放置EPS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(shí)施以振動(dòng)（X、Y、Z三個(gè)方向），時(shí)間一般為30~60秒，使型砂充滿模型的各個(gè)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?！罢辰Y(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）澆注置換EPS模型一般80℃左右軟化，420~480℃時(shí)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(shí)，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。 澆注操作過程采用慢——快——慢。并保持連續(xù)澆注，防止?jié)沧⑦^程斷流。澆后鑄型真空維持3~5分鐘后停泵。澆注溫度比砂型鑄造的溫度高30~50℃。 （7）冷卻清理冷卻后，實(shí)型鑄造落砂最為簡(jiǎn)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。 （四）生產(chǎn)過程中注意事項(xiàng)（1）預(yù)發(fā)泡模型生產(chǎn)是消失模鑄造工藝的第一道工序，復(fù)雜鑄件如汽缸蓋，需要數(shù)塊泡沫模型分別制作，然后再膠合成一個(gè)整體模型。每個(gè)分塊模型都需要一套模具進(jìn)行生產(chǎn)，另外在膠合操作中還可能需要一套胎具，用于保持各分塊的準(zhǔn)確定位，模型的成型工藝分為兩步，第一步是將聚苯乙烯珠粒預(yù)發(fā)到適當(dāng)密度，通過加熱來進(jìn)行，此階段稱為預(yù)發(fā)泡。（2）模型成型經(jīng)過預(yù)發(fā)泡的珠粒要先進(jìn)行穩(wěn)定化處理，然后再送到成型機(jī)的料斗中，通過加料孔進(jìn)行加料，模具型腔充滿預(yù)發(fā)的珠粒后，開始通入蒸汽，使珠粒軟化、膨脹，擠滿所有空隙并且粘合成一體，這樣就完成了泡沫模型的制造過程，此階段稱為蒸壓成型。成型后，在模具的水冷腔內(nèi)通過大流量水流對(duì)模型進(jìn)行冷卻，然后打開模具取出模型，此時(shí)模型溫度提高且強(qiáng)度較低，所以在脫模和儲(chǔ)存期間必須謹(jǐn)慎操作，防止變形及損壞。（3）模型簇組合模型在使用之前，必須存放適當(dāng)時(shí)間使其熟化穩(wěn)定，典型的模型存放周期多達(dá)30天，而對(duì)于用設(shè)計(jì)獨(dú)特的模具所成型的模型僅需存放2個(gè)小時(shí)，模型熟化穩(wěn)定后，可對(duì)分塊模型進(jìn)行膠粘結(jié)合。分塊模型膠合使用熱熔膠在自動(dòng)膠合機(jī)上進(jìn)行。膠合面接縫處應(yīng)密封牢固，以減少產(chǎn)生鑄造缺陷的可能性。（4）模型簇浸涂為了每箱澆注可生產(chǎn)更多的鑄件，有時(shí)將許多模型膠接成簇，把模型簇浸入耐火涂料中，然后在大約30～60℃(86140F)的空氣循環(huán)烘爐中干燥2～3個(gè)小時(shí)，干燥之后，將模型簇放入砂箱，填入干砂振動(dòng)緊實(shí)，必須使所有模型簇內(nèi)部孔腔和外圍的干砂都得到緊實(shí)和支撐。（5）澆注模型簇在砂箱內(nèi)通過干砂振動(dòng)充填堅(jiān)實(shí)后，鑄型就可澆注，熔融金屬澆入鑄型后(澆注溫度鑄鋁約在760C/1400F，鑄鐵約在1425C/2600F)，模型氣化被金屬所取代形成鑄件。在消失模鑄造工藝中，澆注速度比傳統(tǒng)空型鑄造更為關(guān)鍵。如果澆注過程中斷，砂型就可能塌陷造成廢品。因此為減少每次澆注的差別，最好使用自動(dòng)澆注機(jī)。（6）落砂清理澆注之后，鑄件在砂箱中凝固和冷卻，然后落砂。鑄件落砂相當(dāng)簡(jiǎn)單，傾翻砂箱鑄件就從松散的干砂中掉出。隨后將鑄件進(jìn)行自動(dòng)分離、清理、檢查并放到鑄件箱中運(yùn)走。干砂冷卻后可重新使用，很少使用其他附加工序，金屬?gòu)U料可在生產(chǎn)中重熔使用。（五）消失模鑄造工藝的優(yōu)點(diǎn)（1）鑄件質(zhì)量好，成本低；（2）材質(zhì)不限，大小皆宜；（3）精度高、表面光潔、減少清理、節(jié)省機(jī)加工；（4）內(nèi)部缺陷大大減少，鑄件組織致密；（5）可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、大批量生產(chǎn)；（6）適用于相同鑄件的大批量生產(chǎn)鑄造；（7）適用于人工操作與自動(dòng)化流水線生產(chǎn)運(yùn)行控制；（8）生產(chǎn)線的生產(chǎn)狀態(tài)符合環(huán)保技術(shù)參數(shù)指標(biāo)要求；（9）可以大大改善鑄造生產(chǎn)線的工作環(huán)境與生產(chǎn)條件、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少能源消耗。 V法鑄造工藝（一）工藝流程（1）模型和模板的制作制造帶有抽氣室和抽氣孔的模型和承接板。將模型固定承接板上，模型的邊緣以及關(guān)鍵部位開設(shè)透氣孔，透氣孔與承模板腔直接連通。當(dāng)空腔內(nèi)處于負(fù)壓時(shí)，空氣通過透氣孔被抽出去。（2）覆膜加熱將一塊尺寸與承接板大小差不多的塑料薄膜加熱到軟化狀態(tài)，~，并具有良好的伸縮性和較高的塑料形變率。（3）抽真空薄膜軟化后，立即使真空裝置開始工作，使軟化的薄膜被吸覆在模型上，真空吸力通過透氣孔作用于薄膜上，使薄膜與模型緊貼在一起，用真空系統(tǒng)抽出覆膜后承接板及模型中的空氣，使薄膜緊貼在承接板和模型上，形成填砂用的承接板（稱為覆膜成型），再向模型上噴上快干涂料。（4）放置砂箱真空吸力繼續(xù)作用于模型承載板上，把帶有過濾抽氣系統(tǒng)的砂箱放在模型四周，并位于薄膜的上面。砂箱為雙層箱壁結(jié)構(gòu)，兩層箱壁之間形成真空室，砂箱內(nèi)壁上鉆有透氣孔，兩層之間設(shè)有金屬絲網(wǎng)，防止細(xì)砂粒和粉塵進(jìn)入真空室。更大的砂箱可在內(nèi)部設(shè)置真空軟管，并將軟管連接到真空罐與真空泵相連。（5）向砂箱中加砂向砂箱內(nèi)充填無粘結(jié)劑和附加物的干石英砂，啟動(dòng)振動(dòng)臺(tái)，將砂箱內(nèi)的型砂振實(shí)并刮平砂面，放置澆冒口模樣，在砂面上鋪上塑料薄膜密封，打開抽氣閥門，抽取型砂中的空氣，使鑄型內(nèi)外形成壓力差。由于壓力差的作用，使鑄型成型后有較高的硬度，硬度計(jì)讀數(shù)達(dá)到80~90，最高可達(dá)到90~95。（6）砂型頂面覆膜在砂型的頂部再覆上一層塑料薄膜，該薄膜不需要加熱軟化，只起密封作用，與消失模鑄造用的密封塑料薄膜作用一樣。（7）砂箱抽真空對(duì)砂箱抽真空，模型承載板的真空度得到釋放。在大氣壓力作用下，砂型中的砂子得到緊實(shí)，并保持其原來的形狀，然后將砂型與模型分開，即起模。（8）合箱澆注在同樣的方法生產(chǎn)上型和下型，將上型放到下型的上面合箱，形成的整個(gè)型腔都是被塑料薄膜襯里，解除模板內(nèi)的真空，給型板內(nèi)注入正壓，然后進(jìn)行起模，此后鑄型要繼續(xù)抽真空，然后下芯、合箱和澆注。（9）落砂澆鑄后待金屬液逐漸冷卻凝固后，逐步減小負(fù)壓度，當(dāng)型內(nèi)壓力接近或等于大氣壓時(shí)，型內(nèi)壓差消失，砂型自行潰散，冷卻后，去除真空管，無需震動(dòng)直接將砂子同鑄件一起落下。砂冷卻后返回系統(tǒng)循環(huán)使用，將鑄件取走進(jìn)入清理工部。（二）V法鑄造工藝的優(yōu)點(diǎn)（1）提高鑄件質(zhì)量，鑄件表面光潔、輪廓清晰、尺寸準(zhǔn)確。鑄型硬度高且均勻，拔模容易。 （2）簡(jiǎn)化設(shè)備、節(jié)約投資、減少運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。省去有關(guān)粘結(jié)劑、附加物及混砂設(shè)備。舊砂回用率在95%以上，設(shè)備投資減少30%，設(shè)備動(dòng)力為濕型的60%，勞動(dòng)力減少35%。 （3）模具及砂箱使用壽命長(zhǎng)。 （4）金屬利用率高。V法造型中，金屬流動(dòng)性好，充填能力強(qiáng)，可以鑄出3mm的薄壁件。鑄型硬度高、冷卻慢，利于補(bǔ)縮，減少冒口的尺寸。工藝出品率提高，減少了加工余量。 （5）有利于環(huán)境保護(hù)。由于采用無粘結(jié)劑的干砂，省去了其他工藝中型砂的粘結(jié)劑、附加物或烘干工序，減少了環(huán)境污染，是綠色鑄造工藝。 （三）V法鑄造應(yīng)用范圍：（1）V法造型由于模型費(fèi)用較高，因此主要應(yīng)用于形狀相對(duì)簡(jiǎn)單的大批量鑄件，尤其適用于大型鑄件。 （2）V法鑄造適用于鑄鋼、鑄鐵、鑄銅、鑄鋁及不銹鋼等各種材質(zhì)的鑄件。（一）工藝過程：澆注后的砂箱及鑄件由行車吊至慣性振動(dòng)落砂機(jī)上，經(jīng)落砂處理后，鑄件運(yùn)到清鏟車間，砂箱運(yùn)至砂箱庫(kù)備用。大塊夾皮，冒口由人工分揀，通過落砂柵格的砂子、砂團(tuán)以及小塊冷鐵落至磁選皮帶機(jī)，經(jīng)磁選后輸送至多功能振動(dòng)破碎再生機(jī)進(jìn)行破碎、脫膜、篩分，經(jīng)過篩分后的砂子進(jìn)1斗式提升機(jī)，由提升機(jī)提升至離心轉(zhuǎn)子二級(jí)再生機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力再生，充分脫膜?；旌现⒎邸⒒覊m、樹脂膜的再生砂經(jīng)流砂槽流入流幕式風(fēng)選機(jī)，風(fēng)選機(jī)連接著旋風(fēng)除塵器及脈沖式反吹除塵器，將微粉、灰塵去除。再生砂再經(jīng)2斗式提升機(jī)提升至砂庫(kù)備用。移動(dòng)雙臂式連續(xù)樹脂砂混砂機(jī)上方進(jìn)料口由氣動(dòng)閘板與砂庫(kù)下方出砂口相連，按下混砂機(jī)電控箱混砂按扭后，氣動(dòng)閘板自動(dòng)打開，定好量的砂子由砂庫(kù)流入混砂機(jī)。在混砂機(jī)中砂子經(jīng)螺旋片向前輸送至混砂開始端，自近端控制閥加入固化劑，經(jīng)小葉片攪攏預(yù)混至后面的近端閥加入樹脂，進(jìn)入混砂端。固化劑、樹脂、再生砂充分混勻后送至前端出料口自動(dòng)流入準(zhǔn)備好的砂箱內(nèi)用于造型、制芯。（二）樹脂砂生產(chǎn)法優(yōu)點(diǎn)：（1）最大限度地減少因廢砂排除造成的環(huán)境污染，使90%以上的廢砂可以再生回用。（2）由于再生砂顆粒表面光滑，粒度分布均勻，微粉少，可節(jié)約昂貴的樹脂20%以上。（3）再生砂熱穩(wěn)定性好，熱膨脹少，化學(xué)性能穩(wěn)定，酸耗值降低，樹脂砂性能容易控制，有利于提高鑄件質(zhì)量，減少脈紋、機(jī)械粘砂等缺陷。依據(jù)工藝要求和建設(shè)規(guī)模，本項(xiàng)目在主要設(shè)備選型上按以下原則進(jìn)行： （1）所選設(shè)備技術(shù)性能先進(jìn)，應(yīng)達(dá)到目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家的先進(jìn)水平，經(jīng)生產(chǎn)廠家使用證明其運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠，能夠滿足生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的要求。 （2）設(shè)備性能價(jià)格比合理，使投資方能夠以合理的投資獲得生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的設(shè)備。（3）充分考慮設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，以保證在生產(chǎn)相同產(chǎn)品時(shí)，能夠保持最低的生產(chǎn)成本。（4）選用生產(chǎn)設(shè)備廠家具有一流裝備，管理科學(xué)，達(dá)到國(guó)際質(zhì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行合理配置，充分發(fā)揮各類設(shè)備的最佳技術(shù)水平。（5）引進(jìn)設(shè)備嚴(yán)格按照附帶說明進(jìn)行安裝調(diào)試，以保證生產(chǎn)安全，要充分體現(xiàn)先進(jìn)適用、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)環(huán)保。（6）