消失模鑄件的案例
知識(shí)篇——消失模鑄件炭黑、與皺皮缺陷怎樣消除？
在消失模生產(chǎn)中，炭黑缺陷往往與皺皮同時(shí)產(chǎn)生，產(chǎn)生的原因有很多相同的地方。
白模材料、澆注溫度、抽負(fù)壓值不當(dāng)都造成消失模鑄件出現(xiàn)炭黑、皺皮缺陷。
所以，我把這兩項(xiàng)缺陷的資料合并到一起，讓做消失模的老鐵們有對(duì)照和對(duì)比。
下面我們先來(lái)一張具有炭黑和皺皮特征的消失模鑄件照片
一、炭黑缺陷產(chǎn)生的原因及解決方法
消失模鑄件缺陷中炭黑是一類(lèi)常見(jiàn)的缺陷，該類(lèi)缺陷在鑄鐵件上尤其是球墨鑄鐵件生產(chǎn)中很容易產(chǎn)生。由于造成鑄件炭黑缺陷的因素是多方面的，在生產(chǎn)中企業(yè)應(yīng)該盡可能得控制好所有影響鑄件產(chǎn)生炭黑缺陷的條件，謹(jǐn)防炭黑缺陷影響鑄件整體質(zhì)量。
一般情況下，消失模鑄造過(guò)程中會(huì)采用EPS或StMMA模樣的消失模，即白模，白模易產(chǎn)生炭黑缺陷，造成鑄件表面出現(xiàn)積碳、炭黑、黑渣狀雜物。除了這方面原因，炭黑的產(chǎn)生還與澆注溫度和澆注系統(tǒng)及澆注工藝、消失模涂料性能、砂型的緊實(shí)度和透氣性，真空泵抽氣操作等皆有很大的關(guān)系，以下是影響鑄件產(chǎn)生炭黑缺陷的具體原因分析：
（1）由于白模材料EPS本身的C/H質(zhì)量比為92/8，其本身不含O元素，碳元素含量高，因此，EPS的白模容易產(chǎn)生炭黑。
（2）消失模涂料性能和質(zhì)量欠佳，沒(méi)有達(dá)到充分排氣。生產(chǎn)實(shí)踐中球墨鑄鐵比灰鑄鐵更易鑄型炭黑，液態(tài)的EPS對(duì)涂層的潤(rùn)濕性更易出現(xiàn)炭黑，EPS是固——液——?dú)鈶B(tài)的轉(zhuǎn)變，當(dāng)液態(tài)的熱解產(chǎn)物來(lái)不及裂解為氣體時(shí)，在高溫下烘烤就形成固態(tài)炭黑。
（3）澆注溫度和澆注系統(tǒng)及澆注工藝。白模沒(méi)有完全分解，裂解，氣化EPS，StMMA，導(dǎo)致出現(xiàn)焦化狀的夾渣，從而形成炭黑，尤其是使用EPS白模，球墨鑄鐵薄壁和沖天爐熔煉處理的球墨鑄鐵的鐵液，更易產(chǎn)生炭黑。鑒于此，建議企業(yè)在選擇白模時(shí)盡量采用StMMA。
（4）砂型的緊實(shí)度和透氣性，真空泵抽氣。
展開(kāi) 消失模高品質(zhì)鑄件決定因素，從泡沫珠粒選擇等五個(gè)方面一一解析
保證消失模鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量好，選擇優(yōu)質(zhì)的消失模鑄造專(zhuān)用泡沫珠粒是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。用包裝用泡沫來(lái)制造產(chǎn)品的泡塑模型，會(huì)因?yàn)槠浒l(fā)氣量，增碳量等不定因素大大影響了鑄件產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)在隨著消失模鑄造業(yè)在國(guó)內(nèi)的迅速蓬勃發(fā)展，隨之而來(lái)原輔材料也要求越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化。
一、消失模鑄造用專(zhuān)用泡沫珠粒的常規(guī)專(zhuān)用名稱(chēng)：
（1）消失模鑄造專(zhuān)用的可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒（簡(jiǎn)稱(chēng)EPS）；
（2）可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹(shù)脂珠粒（簡(jiǎn)稱(chēng)STMMA）；
（3）可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹(shù)脂珠粒（簡(jiǎn)稱(chēng)EPMMA）。
用戶(hù)根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和要求選用需要的品種和規(guī)格，以確保獲得優(yōu)質(zhì)的泡沫塑料模型和消失模鑄件。如表1
表1 消失模鑄造用專(zhuān)用泡沫珠粒產(chǎn)品的適用范圍
原始珠粒的選擇：首先根據(jù)鑄件材質(zhì)及對(duì)鑄件的質(zhì)量要求選擇珠粒的品種，再根據(jù)鑄件的壁厚選擇珠粒的規(guī)格。在預(yù)發(fā)泡時(shí)，40～50倍的發(fā)泡倍率，珠粒直徑將是原始珠粒的3倍左右。為了得到良好的模樣表面狀態(tài)，在成型時(shí)，模樣最小壁厚部位要在最小壁厚方向排列3顆珠粒。這樣，所選擇的最大原始珠粒直徑(mm )=鑄件最小壁厚(mm)×l/3×1/3。例如，要得到5mm最小壁厚的鑄件，就需要直徑為0.55mm以下的原始珠粒作模樣材料。但有時(shí)對(duì)薄壁件，尤其是灰鑄鐵件，其珠粒直徑要更小一點(diǎn)。而對(duì)厚壁件，珠粒的充填不成問(wèn)題，模樣也有一定的強(qiáng)度，適當(dāng)選用大的珠粒，也能得到理想的鑄件表面。原始珠粒的預(yù)發(fā)泡：消失模鑄造用的預(yù)發(fā)泡機(jī)一般采用間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)。間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)有間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)和真空預(yù)發(fā)泡機(jī)兩種。間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)預(yù)發(fā)泡工藝參數(shù)：EPS預(yù)發(fā)溫度100～105℃；STMMA預(yù)發(fā)溫度105～115℃；EPMMA預(yù)發(fā)溫度120～130℃。
展開(kāi) 消失模高品質(zhì)鑄件決定因素，從泡沫珠粒選擇等五個(gè)方面詳細(xì)解讀
保證消失模鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量好，選擇優(yōu)質(zhì)的消失模鑄造專(zhuān)用泡沫珠粒是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。用包裝用泡沫來(lái)制造產(chǎn)品的泡塑模型，會(huì)因?yàn)槠浒l(fā)氣量，增碳量等不定因素大大影響了鑄件產(chǎn)品質(zhì)量。現(xiàn)在隨著消失模鑄造業(yè)在國(guó)內(nèi)的迅速蓬勃發(fā)展，隨之而來(lái)原輔材料也要求越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化。
一、消失模鑄造用專(zhuān)用泡沫珠粒的常規(guī)專(zhuān)用名稱(chēng)：
（1）消失模鑄造專(zhuān)用的可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒（簡(jiǎn)稱(chēng)EPS）；
（2）可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹(shù)脂珠粒（簡(jiǎn)稱(chēng)STMMA）；
（3）可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹(shù)脂珠粒（簡(jiǎn)稱(chēng)EPMMA）。
用戶(hù)根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和要求選用需要的品種和規(guī)格，以確保獲得優(yōu)質(zhì)的泡沫塑料模型和消失模鑄件。如表1
表1 消失模鑄造用專(zhuān)用泡沫珠粒產(chǎn)品的適用范圍
原始珠粒的選擇：首先根據(jù)鑄件材質(zhì)及對(duì)鑄件的質(zhì)量要求選擇珠粒的品種，再根據(jù)鑄件的壁厚選擇珠粒的規(guī)格。在預(yù)發(fā)泡時(shí)，40～50倍的發(fā)泡倍率，珠粒直徑將是原始珠粒的3倍左右。為了得到良好的模樣表面狀態(tài)，在成型時(shí)，模樣最小壁厚部位要在最小壁厚方向排列3顆珠粒。這樣，所選擇的最大原始珠粒直徑(mm )=鑄件最小壁厚(mm)×l/3×1/3。例如，要得到5mm最小壁厚的鑄件，就需要直徑為0.55mm以下的原始珠粒作模樣材料。但有時(shí)對(duì)薄壁件，尤其是灰鑄鐵件，其珠粒直徑要更小一點(diǎn)。而對(duì)厚壁件，珠粒的充填不成問(wèn)題，模樣也有一定的強(qiáng)度，適當(dāng)選用大的珠粒，也能得到理想的鑄件表面。原始珠粒的預(yù)發(fā)泡：消失模鑄造用的預(yù)發(fā)泡機(jī)一般采用間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)。間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)有間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)和真空預(yù)發(fā)泡機(jī)兩種。間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)預(yù)發(fā)泡工藝參數(shù)：EPS預(yù)發(fā)溫度100～105℃；STMMA預(yù)發(fā)溫度105～115℃；EPMMA預(yù)發(fā)溫度120～130℃。
展開(kāi) 消失模鑄件（碳缺陷）核心原因與防控思路
作者：江正宏（涇縣明華消失模涂料） 消失模鑄件的碳缺陷（俗稱(chēng)“碳陷”），是制約鑄件表面質(zhì)量、加工性能與使用可靠性的核心頑疾。其本質(zhì)為：白模熱解產(chǎn)物未及時(shí)排出，在高溫金屬液作用下形成游離碳/固碳，侵入鑄件表面或內(nèi)部。
鋁合金消失模鑄造中縮孔的數(shù)值模擬
上海析模科技有限公司---FLOW-3D中國(guó)指定代理
P. Scarber, Jr., H. Littleton(阿拉巴馬大學(xué)，伯明翰市，美國(guó))
美國(guó)鑄造學(xué)會(huì)(版權(quán)2008)摘要在全球大多數(shù)鑄造廠中鋁合金鑄件上孔洞問(wèn)題一直成為導(dǎo)致廢料的首要原因。研究表明：敞口鑄型中一些減少鋁鑄件縮孔及縮松的改進(jìn)方法已取得了不同程度的成功，然而消失模鑄造中充型行為很明顯不同于敞口鑄型，并且減少孔洞的方法并沒(méi)有取得同樣的效果。
過(guò)去三十年里鑄造仿真軟件一直被沿用至今，并已成功地預(yù)測(cè)出鋼件孔洞的發(fā)生位置。由于鋁合金具有更寬的凝固區(qū)間并且缺少相關(guān)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，致使其孔洞變得更難預(yù)測(cè)。在消失模鑄造中，由于鋁合金溫度梯度變化極其復(fù)雜，所以仿真軟件不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)出相對(duì)較大的孔隙。
通過(guò)增加更準(zhǔn)確的凝固熱物性數(shù)據(jù)并且修正凝固模塊的子程序，使得仿真軟件更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)鋁合金消失模鑄造的縮孔發(fā)生位置。凝固模擬可以在數(shù)個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，利用新數(shù)據(jù)的仿真結(jié)果與實(shí)際鑄件在顯微觀察結(jié)果更接近。
對(duì)同一鋁合金系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，利用新數(shù)據(jù)模擬的冷卻曲線要比利用公布數(shù)據(jù)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。仿真后孔洞出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的幾毫米范圍內(nèi)，這比公布數(shù)據(jù)得出結(jié)果更準(zhǔn)確。
引言
過(guò)去二十年里，由消失模鑄造(LFC)生產(chǎn)鋁合金件的數(shù)量已增長(zhǎng)了超過(guò)1000％ ，并且在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)放緩的情況下新投產(chǎn)的消失模鑄造廠的數(shù)量仍能以一個(gè)相對(duì)較高速度增長(zhǎng)。消失模鑄造是一種非常節(jié)約成本的鑄造方法，這緣于其具有可分開(kāi)的工藝流程，許多復(fù)雜而小批量的零組件都可以通過(guò)單一的消失模型澆注成型。許多加強(qiáng)件都是由消失模鑄造成型的，由于其工藝可以降低總成本和減少鑄件的廢料，所以在現(xiàn)代的鑄造方法中消失模鑄造被當(dāng)作首選。如果完全了解并掌握消失模鑄造
各階段的工藝，那么就有可能會(huì)生產(chǎn)幾乎沒(méi)有加工余量的鑄件，但鑄件產(chǎn)生不連續(xù)的縮孔成為一個(gè)大問(wèn)題。
展開(kāi) 消失模鑄造設(shè)計(jì)靈活，鑄件精度高，哪些鑄件最適合消失模鑄造工藝
二，缸體
上榜理由：傳統(tǒng)鑄造缸體下芯多造成披縫大、壁厚不均勻、成本高，而消失模可以完美解決這些問(wèn)題，并且，缸體結(jié)構(gòu)類(lèi)型單一，工藝容易控制。缸體批量一般較大，消失模鑄造成本優(yōu)勢(shì)明顯。
注意：帶水套的缸體需要下覆膜砂芯。
三，變速箱
上榜理由：此類(lèi)產(chǎn)品包括橋殼、減速機(jī)殼、變速箱等，消失模鑄造解決了以前下芯子的煩惱，并且壁厚容易控制，拔模斜度小，重量減輕，外觀漂亮。
缺點(diǎn)：需注意變形問(wèn)題。
四，高鉻鑄鐵-耐磨件
上榜理由：包含渣漿泵葉輪、內(nèi)襯、圓錐磨、齒尖等產(chǎn)品此類(lèi)鑄件一般結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以無(wú)視碳缺陷，成品率高，成本低。
注意：有的大件產(chǎn)品不適合
五，閥體類(lèi)
上榜理由：閘閥，蝶閥，止回閥等各種閥體，消失模鑄造都游刃有余，不用考慮下芯，壁厚均勻。
缺點(diǎn)：需注意滲漏問(wèn)題
六，管件類(lèi)
上榜理由：法蘭，承口，彎管，三通等用消失模鑄造很快很方便
缺點(diǎn)：注意變形問(wèn)題
七，泵殼類(lèi)
上榜理由：渣漿泵，管道泵，雙吸泵等產(chǎn)品，用消失模鑄造解決了下芯，壁厚不均，斜度大等問(wèn)題。
缺點(diǎn)：注意滲漏問(wèn)題
八，農(nóng)機(jī)產(chǎn)品
優(yōu)點(diǎn)：效率高，成本低，另外，現(xiàn)在農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的表面質(zhì)量要求越來(lái)越高，消失模鑄造有明顯的優(yōu)勢(shì)。
九，機(jī)床件
上榜理由：對(duì)于這種特別大的鑄件，用消失模鑄造后，省去了翻箱造型的麻煩，成本明顯降低，效率明顯提高。
缺點(diǎn)：模具投入比較大，一般采用手工切割白模，表面光潔度和圓角不太好。
十，冶金機(jī)械
此類(lèi)產(chǎn)品有爐篦條、陽(yáng)極鋼爪、耐磨球等，消失模做起了得心應(yīng)手。
展開(kāi) 為什么越來(lái)越多的鑄造廠選擇消失模鑄造工藝？
消失模鑄造工藝是全球公認(rèn)的近凈成型工藝，可以通過(guò)集成一體化的鑄件設(shè)計(jì)和輕量化設(shè)計(jì)來(lái)降低成本。-Marshall Miller, 美國(guó)Flowe Serve公司。
1958年首次在鑄造中使用泡沫模型。盡管消失模鑄造工藝并沒(méi)有像粘土砂、金屬型、或者壓鑄工藝那樣得到廣泛應(yīng)用，但它在使用精密的模具生產(chǎn)復(fù)雜形狀的鑄件方面有其特有的優(yōu)勢(shì)，甚至于直接使用機(jī)加工的泡沫模型來(lái)進(jìn)行無(wú)模鑄造，這在其他工藝當(dāng)中是無(wú)法想象的。
消失模鑄造工藝的制造單元通常占地面積較小，這使它可以作為鑄造廠的主營(yíng)鑄造工藝之外的一個(gè)補(bǔ)充。
一個(gè)自動(dòng)化消失模鑄造的單元（美國(guó)Vulcan公司供圖）
消失模鑄造工藝很容易打入一個(gè)新市場(chǎng)。相對(duì)于其他鑄造工藝的鑄件設(shè)計(jì)而言，比如砂型鑄造，有許多閑置。因?yàn)榻^大多數(shù)鑄造工藝需要能夠重復(fù)使用的、澆注之前可以從砂型中取出的模具或者型板。這在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的模具或者型板的布局結(jié)構(gòu)的時(shí)候就需要考慮進(jìn)去。相反，消失模鑄造工藝中，泡沫模型保留在砂型當(dāng)中并不需要取出，在澆注過(guò)程中直接氣化消失，這就為產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)消除了許多限制。
消失模鑄造工藝中，EPS或者共聚料在鋁合金模具當(dāng)中發(fā)泡成型，得到一個(gè)個(gè)的泡沫模片，進(jìn)而粘接成為一個(gè)完整的泡沫模型，再組裝上對(duì)應(yīng)的澆注系統(tǒng)就成為了模串。進(jìn)行浸涂，烘干，放入砂箱當(dāng)中，加入無(wú)任何粘結(jié)劑的干砂，震實(shí)。澆入金屬液，泡沫模型氣化，就得到了所需的鑄件。
借助于消失模鑄造中泡沫可粘接組裝的優(yōu)勢(shì)，就有可能實(shí)現(xiàn)減重，鑲嵌件直接鑄進(jìn)去，多個(gè)部件集成一體鑄造等等。更有甚者，可以實(shí)現(xiàn)其他鑄造工藝所不可想象的帶有復(fù)雜形狀的鑄件。例如，工程師可以采用少或者無(wú)拔模斜度的設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)鑄件上更均勻的壁厚，更好的表面光潔度。
展開(kāi) 解析消失模塌箱缺陷的三大原因！盤(pán)點(diǎn)實(shí)用又高效的陷解決方案！
技術(shù)分析：
一、塌箱缺陷的產(chǎn)生原因
消失模鑄造中，塌箱缺陷是一類(lèi)較為常見(jiàn)的消失模逐漸缺陷，這類(lèi)缺陷通常會(huì)發(fā)生在大件上，或者是半封閉件、內(nèi)腔封閉生產(chǎn)中，從整個(gè)消失模 鑄造程序來(lái)看，它多發(fā)生在澆注或者凝固環(huán)節(jié)。
塌箱缺陷也可以稱(chēng)為榻型缺陷，隨著消失模鑄造工藝日趨成熟，有關(guān)這一塌陷的產(chǎn)生原因以及防治方法都有研究結(jié)果。
塌箱缺陷產(chǎn)生的主要原因有：
1. 金屬液“閃流”是造成塌型缺陷產(chǎn)生的原因之一，所謂金屬液“閃流”就是在澆注中，部分已經(jīng)流入填充消失模模樣位置的金屬液在受到外界作用的情況下改流到其他部位，使得原來(lái)置換出來(lái)的位置無(wú)金屬液或者金屬充填占據(jù)。
2. 涂料的耐火度、高溫強(qiáng)度不夠，極容易產(chǎn)生消失模鑄件塌箱缺陷。消失模模樣在澆注過(guò)程中有緩沖金屬液充型和降溫的作用，同時(shí)可減弱金屬液沖刷鑄型。當(dāng)金屬液置換消失模模樣而充型腔后，干砂主要就依靠涂料涂層支撐，當(dāng)涂層強(qiáng)度不夠或者耐火度不夠時(shí)，局部鑄型會(huì)發(fā)生潰散、坍塌，特別是大件內(nèi)澆道上方極容易發(fā)生坍塌。
3. 在澆注過(guò)程中，消失模模樣分解產(chǎn)生的氣體量太多且急，鑄型排氣速度趕不上，加上真空泵吸氣不足，容易導(dǎo)致鑄型潰散、坍塌；
以上就是消失模鑄造塌箱缺陷產(chǎn)生的原因，提示企業(yè)在生產(chǎn)鑄造中參考上述因素結(jié)合自身操作分析消失模鑄件，及時(shí)做調(diào)整。
二、解決塌箱缺陷的對(duì)策與方案
消失模負(fù)壓燃燒空殼鑄造法指在干砂負(fù)壓條件下澆冒口點(diǎn)燃泡沫并輸送少量的氧氣，型內(nèi)的泡沫即往深處發(fā)生迅猛的燃燒，其煙氣則隨抽真空系統(tǒng)抽走并經(jīng)凈化后外排，待模樣燒成空殼后隨即澆注高溫金屬液，從而獲得完全無(wú)碳缺陷或基本無(wú)碳缺陷的精良鑄件。
此工藝于2008年10月在桂林首次向國(guó)內(nèi)外鑄造行業(yè)公布并作公開(kāi)演示和推廣。
展開(kāi) 消失模塌箱缺陷的三大原因解析！這些陷解決方案很實(shí)用
技術(shù)分析：
一、塌箱缺陷的產(chǎn)生原因
消失模鑄造中，塌箱缺陷是一類(lèi)較為常見(jiàn)的消失模逐漸缺陷，這類(lèi)缺陷通常會(huì)發(fā)生在大件上，或者是半封閉件、內(nèi)腔封閉生產(chǎn)中，從整個(gè)消失模 鑄造程序來(lái)看，它多發(fā)生在澆注或者凝固環(huán)節(jié)。
塌箱缺陷也可以稱(chēng)為榻型缺陷，隨著消失模鑄造工藝日趨成熟，有關(guān)這一塌陷的產(chǎn)生原因以及防治方法都有研究結(jié)果。
塌箱缺陷產(chǎn)生的主要原因有：
1. 金屬液“閃流”是造成塌型缺陷產(chǎn)生的原因之一，所謂金屬液“閃流”就是在澆注中，部分已經(jīng)流入填充消失模模樣位置的金屬液在受到外界作用的情況下改流到其他部位，使得原來(lái)置換出來(lái)的位置無(wú)金屬液或者金屬充填占據(jù)。
2. 涂料的耐火度、高溫強(qiáng)度不夠，極容易產(chǎn)生消失模鑄件塌箱缺陷。消失模模樣在澆注過(guò)程中有緩沖金屬液充型和降溫的作用，同時(shí)可減弱金屬液沖刷鑄型。當(dāng)金屬液置換消失模模樣而充型腔后，干砂主要就依靠涂料涂層支撐，當(dāng)涂層強(qiáng)度不夠或者耐火度不夠時(shí)，局部鑄型會(huì)發(fā)生潰散、坍塌，特別是大件內(nèi)澆道上方極容易發(fā)生坍塌。
3. 在澆注過(guò)程中，消失模模樣分解產(chǎn)生的氣體量太多且急，鑄型排氣速度趕不上，加上真空泵吸氣不足，容易導(dǎo)致鑄型潰散、坍塌；
以上就是消失模鑄造塌箱缺陷產(chǎn)生的原因，提示企業(yè)在生產(chǎn)鑄造中參考上述因素結(jié)合自身操作分析消失模鑄件，及時(shí)做調(diào)整。
二、解決塌箱缺陷的對(duì)策與方案
消失模負(fù)壓燃燒空殼鑄造法指在干砂負(fù)壓條件下澆冒口點(diǎn)燃泡沫并輸送少量的氧氣，型內(nèi)的泡沫即往深處發(fā)生迅猛的燃燒，其煙氣則隨抽真空系統(tǒng)抽走并經(jīng)凈化后外排，待模樣燒成空殼后隨即澆注高溫金屬液，從而獲得完全無(wú)碳缺陷或基本無(wú)碳缺陷的精良鑄件。
此工藝于2008年10月在桂林首次向國(guó)內(nèi)外鑄造行業(yè)公布并作公開(kāi)演示和推廣。
展開(kāi) 如何選定消失模鑄造工藝參數(shù)？探究消失模鑄造大口徑球墨鑄鐵管件生產(chǎn)關(guān)鍵
考慮到消失模鑄造工藝鑄件在干砂中冷卻較慢，我們對(duì)鐵水做了適當(dāng)?shù)暮辖鸹?duì)消失模鑄造來(lái)說(shuō)，由于泡沫模樣的存在，澆注過(guò)程中會(huì)消耗一定的熱量，因此消失模鑄造的澆注溫度一般比普通砂型鑄造要高。管件規(guī)格型號(hào)不同、壁厚不同，澆注溫度也不同。由于大口徑球墨鑄鐵管件輪廓尺寸較大，屬于薄壁類(lèi)鑄件，要求澆注溫度要高，但是在負(fù)壓的作用下高溫鐵水易滲入型砂中造成鑄件表面粘砂形成粘砂缺陷。我們根據(jù)具體的管件規(guī)格型號(hào)確定澆注溫度；一般澆注溫度控制在1420℃～1460℃。澆注時(shí)保證直澆道始終處于充滿(mǎn)的狀態(tài).澆注時(shí)真空度控制在-0.040MPa～-0.045MPa，澆注時(shí)間控制在45～60秒。澆注完畢的保壓時(shí)間控制在20-25分鐘；澆注完畢的真空度控制在-0.025～-0.030Mpa.出箱時(shí)間：120～150分鐘。如圖二大口徑球墨鑄鐵管件。
３、結(jié)論
按照以上工藝生產(chǎn)的大口徑球墨鑄鐵管件其外觀光潔，表面美觀，壁厚均勻，同時(shí)鑄件尺寸達(dá)到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)和GB/T13295標(biāo)準(zhǔn)要求。采用消失模鑄造工藝后，產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高，生產(chǎn)成本獲得了降低同時(shí)得到客戶(hù)認(rèn)可。
免責(zé)聲明：本文系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載，版權(quán)歸原作者所有。如涉及作品版權(quán)問(wèn)題，請(qǐng)與我們聯(lián)系，我們將根據(jù)您提供的版權(quán)證明材料確認(rèn)版權(quán)并于接到證明的一周內(nèi)予以刪除或做相關(guān)處理！
展開(kāi) 消失模工藝鑄件含碳量超標(biāo)的9大主要原因分析及操作要點(diǎn)匯總
在模樣涂料配制過(guò)程中加入某些抗增碳催化劑，如堿金屬鹽、石灰石粉進(jìn)行配置，使模樣在澆注后涂料層中能分解出足夠量的CO、CO2氣體進(jìn)行吸碳，從而防止鑄件滲碳；或在涂料中加入氧化劑，促使模樣熱分解后的C、H2氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橹行詺怏w，從而使熱分解后的C與H減少滲入鑄件內(nèi)，造成增碳或氫脆現(xiàn)象的發(fā)生。
針對(duì)消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件時(shí)，各種可能造成含碳量超標(biāo)的原因分析歸納總結(jié)后，對(duì)消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件的生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改調(diào)整，營(yíng)造出一個(gè)合理可靠的低碳鋼鑄鋼件澆注工藝技術(shù)條件設(shè)置系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行模式，從而保證采用消失模生產(chǎn)合格的低碳鋼鑄鋼件產(chǎn)品的技術(shù)要求。在調(diào)整消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件的生產(chǎn)操作控制工藝技術(shù)參數(shù)設(shè)置時(shí)，特別要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：
01
采用中頻熔煉，要嚴(yán)格控制熔煉碳素鋼的配料計(jì)算和實(shí)際配料、選料、投料的操作。因配料計(jì)算是保證熔煉出成分合格的鋼水及含有最少氣體與夾雜而鑄出優(yōu)質(zhì)鑄鋼件產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。而配料、選料、投料的準(zhǔn)確，是鑄造出產(chǎn)品質(zhì)量合格與否的根本保證。因此，對(duì)回爐廢鋼必須進(jìn)行嚴(yán)格的分檢制度。特別是必須將合金鋼廢料和材質(zhì)不清楚的廢料挑除，保證熔煉配料材質(zhì)的成分符合鑄造工藝技術(shù)參數(shù)的要求，是消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件操作控制中的第一要?jiǎng)?wù)。
02
選擇含碳量低的泡沫塑料或預(yù)發(fā)珠粒制作鑄件模樣。
展開(kāi) 
消失模工藝鑄件含碳量超標(biāo)的9大主要原因分析及操作要點(diǎn)匯總
在模樣涂料配制過(guò)程中加入某些抗增碳催化劑，如堿金屬鹽、石灰石粉進(jìn)行配置，使模樣在澆注后涂料層中能分解出足夠量的CO、CO2氣體進(jìn)行吸碳，從而防止鑄件滲碳；或在涂料中加入氧化劑，促使模樣熱分解后的C、H2氣體轉(zhuǎn)變?yōu)橹行詺怏w，從而使熱分解后的C與H減少滲入鑄件內(nèi)，造成增碳或氫脆現(xiàn)象的發(fā)生。
針對(duì)消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件時(shí)，各種可能造成含碳量超標(biāo)的原因分析歸納總結(jié)后，對(duì)消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件的生產(chǎn)工藝技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改調(diào)整，營(yíng)造出一個(gè)合理可靠的低碳鋼鑄鋼件澆注工藝技術(shù)條件設(shè)置系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行模式，從而保證采用消失模生產(chǎn)合格的低碳鋼鑄鋼件產(chǎn)品的技術(shù)要求。在調(diào)整消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件的生產(chǎn)操作控制工藝技術(shù)參數(shù)設(shè)置時(shí)，特別要注意以下幾個(gè)要點(diǎn)：
01
采用中頻熔煉，要嚴(yán)格控制熔煉碳素鋼的配料計(jì)算和實(shí)際配料、選料、投料的操作。因配料計(jì)算是保證熔煉出成分合格的鋼水及含有最少氣體與夾雜而鑄出優(yōu)質(zhì)鑄鋼件產(chǎn)品的關(guān)鍵所在。而配料、選料、投料的準(zhǔn)確，是鑄造出產(chǎn)品質(zhì)量合格與否的根本保證。因此，對(duì)回爐廢鋼必須進(jìn)行嚴(yán)格的分檢制度。特別是必須將合金鋼廢料和材質(zhì)不清楚的廢料挑除，保證熔煉配料材質(zhì)的成分符合鑄造工藝技術(shù)參數(shù)的要求，是消失模生產(chǎn)低碳鋼鑄鋼件操作控制中的第一要?jiǎng)?wù)。
02
選擇含碳量低的泡沫塑料或預(yù)發(fā)珠粒制作鑄件模樣。
展開(kāi) 探索消失模鑄造大口徑球墨鑄鐵管件的關(guān)鍵，如何選定消失模鑄造工藝參數(shù)
2.5 管件防變形
消失模鑄造球墨鑄鐵管件易變形。造成變形的主要在制模、涂料、填砂造型等工序上。致使管件幾何尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸。對(duì)于大口徑球墨鑄鐵管件更容易產(chǎn)生變形。所以采用樹(shù)脂砂圓環(huán)支撐的辦法解決變形或組合采用內(nèi)加支撐環(huán)，外部加入支撐鋼帶的復(fù)合措施來(lái)防止。
2.6 熔化和澆注
根據(jù)ISO2531標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；球墨鑄鐵管件材質(zhì)一般選擇QT450-10，鐵水熔煉和爐前孕育處理工藝完全按QT450-10材質(zhì)控制。考慮到消失模鑄造工藝鑄件在干砂中冷卻較慢，我們對(duì)鐵水做了適當(dāng)?shù)暮辖鸹?duì)消失模鑄造來(lái)說(shuō)，由于泡沫模樣的存在，澆注過(guò)程中會(huì)消耗一定的熱量，因此消失模鑄造的澆注溫度一般比普通砂型鑄造要高。管件規(guī)格型號(hào)不同、壁厚不同，澆注溫度也不同。由于大口徑球墨鑄鐵管件輪廓尺寸較大，屬于薄壁類(lèi)鑄件，要求澆注溫度要高，但是在負(fù)壓的作用下高溫鐵水易滲入型砂中造成鑄件表面粘砂形成粘砂缺陷。我們根據(jù)具體的管件規(guī)格型號(hào)確定澆注溫度；一般澆注溫度控制在1420℃～1460℃。澆注時(shí)保證直澆道始終處于充滿(mǎn)的狀態(tài).澆注時(shí)真空度控制在-0.040MPa～-0.045MPa，澆注時(shí)間控制在45～60秒。澆注完畢的保壓時(shí)間控制在20-25分鐘；澆注完畢的真空度控制在-0.025～-0.030Mpa.出箱時(shí)間：120～150分鐘。如圖二大口徑球墨鑄鐵管件。
３、結(jié)論
按照以上工藝生產(chǎn)的大口徑球墨鑄鐵管件其外觀光潔，表面美觀，壁厚均勻，同時(shí)鑄件尺寸達(dá)到ISO2531標(biāo)準(zhǔn)和GB/T13295標(biāo)準(zhǔn)要求。
展開(kāi) 精確鑄造成形關(guān)鍵技術(shù)及計(jì)算機(jī)輔助工程
消失模鑄造是一種將泡沫塑料模埋在干砂中，澆注時(shí)高溫金屬液使其熱解“消失”，并占據(jù)泡沫塑料模所退出的空間而最終獲得鑄件的鑄造工藝方法。該方法具有鑄件尺寸精度高、工藝過(guò)程簡(jiǎn)單、設(shè)備投資少等明顯優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)鑄件的精確成型、降低成本和減少環(huán)境污染有重要意義，一開(kāi)始就受到人們的廣泛重視，被稱(chēng)為“21世紀(jì)的鑄造技術(shù)”。
消失模鑄造與傳統(tǒng)砂型鑄造相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）鑄件精度高 消失模鑄造是一種余量少、精確成形新工藝，該工藝無(wú)需取模、無(wú)分型面、無(wú)砂芯，因而鑄件沒(méi)有飛邊毛刺，并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。
（2）靈活 為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了充分的自由度。原先分為幾個(gè)零件的結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)由幾個(gè)泡沫塑料模片粘合后鑄造而成。原先需要加工形成的孔、洞可以不用砂芯而直接鑄造出來(lái)，大大節(jié)約了機(jī)械加工和制芯成本。
（3) 清潔容易實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。低溫下泡沫塑料對(duì)環(huán)境完全無(wú)害，澆注時(shí)它排放的有機(jī)物很少，而且排放時(shí)間短，地點(diǎn)集中，便于集中收集處理；消失模鑄造采用干砂造型，大大減少鑄件落砂、清理的工作量，大大減少車(chē)間的噪音和粉塵，舊砂的回收率高達(dá)95%以上。
（4）自動(dòng)化程度高 消失模的泡沫塑料模制作、干砂造型和澆注均可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，徹底改變了傳統(tǒng)鑄造的“苦、臟、累”的形象，是鑄造技術(shù)的一次革命。
（5）成本低 采用消失模鑄造技術(shù)比一般砂型鑄造可以節(jié)約設(shè)備投資30～50%，鑄件成本可下降10～30%。
安徽叉車(chē)集團(tuán)公司是國(guó)家生產(chǎn)叉車(chē)的骨干企業(yè)，產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到40％，出口量逐年增長(zhǎng)，己連續(xù)十年獲得叉車(chē)生產(chǎn)量、銷(xiāo)售量、利潤(rùn)、出口量和創(chuàng)匯五項(xiàng)指標(biāo)全國(guó)第一。
展開(kāi) 大口徑球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝
球墨鑄鐵管及管件具有三個(gè)功能：
⑴ 對(duì)管線實(shí)現(xiàn)小口徑大流量；
⑵ 對(duì)管線實(shí)現(xiàn)高壓遠(yuǎn)距離輸送；
⑶ 防止管線爆管；出口球墨鑄鐵管件要求表面質(zhì)量高；幾何尺寸嚴(yán)；單件水壓試驗(yàn)達(dá)2.5MPa；
消失模鑄造球墨鑄鐵管件生產(chǎn)工藝具有生產(chǎn)周期短、工藝先進(jìn)、表面質(zhì)量好（其管件表面粗糙度達(dá)12.5μm）等特點(diǎn)。同時(shí)，消失模鑄造投資少，見(jiàn)效快，應(yīng)用范圍廣泛。消失模鑄造是一種幾乎沒(méi)有加工余量，且能精確成型的鑄造工藝。容易實(shí)現(xiàn)清潔、批量化生產(chǎn)，特別是球墨鑄鐵管件因規(guī)格品種多、供貨周期短,交貨期急,更適合采用消失模鑄造工藝生產(chǎn)。本文通過(guò)在生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)大口徑球墨鑄鐵管件泡沫原材料選型、發(fā)泡成型控制、泡沫模樣組裝、泡沫模樣涂掛、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),輔助支撐設(shè)計(jì)、熔煉澆注等控制確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量符合技術(shù)要求。
1消失模鑄造大口徑球墨鑄鐵管件的一般工藝流程
（1）制作泡塑白模，組合澆注系統(tǒng)，氣化模表面刷、噴特制涂料并烘干；
（2）將特制砂箱置于振動(dòng)工作臺(tái)上，填入底砂（干砂）振實(shí)，刮平，將烘干的泡沫模樣放于底砂上，填滿(mǎn)干砂（邊填砂邊振實(shí)）；
（3）用農(nóng)用塑料薄膜覆蓋，放上澆口杯，接真空系統(tǒng)抽真空，干砂緊固成型后，進(jìn)行澆注，泡沫模樣氣化，金屬液取代其位置；
（4）繼續(xù)抽真空，待鑄件冷凝后翻箱，從松散的干砂中取出鑄件；
（5）落砂,拋丸,切割澆冒口；
（6）清理打磨,加工,水壓檢驗(yàn)；
（7）內(nèi)外防腐；
（8）包裝堆放。
2大口徑球墨鑄鐵管件消失模鑄造工藝參數(shù)選定
2.1 泡沫模樣
泡沫模樣材料采用普通的EPS發(fā)泡成型。為保證泡沫模樣尺寸精度與剛性，減少多次拼接造成誤差和變形的原則，大口徑球墨鑄鐵管件的泡沫模樣一般由四個(gè)部位組成（承口部位、插口部位、管體部位、法蘭部位），用冷膠粘結(jié)成形。
展開(kāi) 