特种铸造消失模铸造精品PPT课件
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上的钢铸件，可用EPS。 （2）对表面增碳有严格要求的低碳钢铸件最好采用STMMA。 （3） 对表面增碳要求特高的少数合金钢件可用EPMMA。 （4） 球铁件对于卷入炭黑夹渣敏感，通常采用STMMA。 （5）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STMMA，且用最细的珠粒。 （6）珠粒大小的选择：保证最小壁厚处有3个珠粒。珠粒发
2-2 泡沫塑料模型
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。 消失模铸造必须重视模型的质量！
对模型质量的要求： 1、形状正确，尺寸精度和表面粗造度符合要求。 2、密度合适：16－25kg/m3（铸铝模型22－25kg/m3，铸钢和模型
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
EPS加热热相变：105℃－热变形(软化区域) 165 ℃－熔融（液态区域） 396 ℃－解聚（汽化区域） 576 ℃－裂解（燃烧区域） 700 ℃－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。 浇注铸铁和铸钢时，裂解充分，发气量大，同时大量产生碳。 EPS分子中不含O原子，燃烧不充分，发气量较小，易产生碳缺陷（热解
泡倍数为30－40，原始珠粒大小为该铸件壁厚的1/91/10。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
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。 1、预发泡 原理：加热到80℃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。 设备：间隙式蒸汽预发机。 发泡温度:EPS105-150 ℃, EPMMA 120-130 ℃ ,STMMA105-115 ℃。 预发后含水量：10％。 2、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 泡孔内的真空，使珠粒富有弹性的过程。内含发泡剂3.5％以上。 方法：室温下堆积存放10－60 h。
3、EPS与EPMMA的共聚料STMMA STMMA是EPS和EPMMA按一定比例配制的共聚料，在解决碳缺 陷和“反喷”两方面都取得较好的效果。目前铸钢和球铁生产中 广泛采用的新材料。但发气量仍大于EPS。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
三、模型材料的选用 （1）对于增碳量没有特殊要求的铝、铜、灰铸铁和中碳钢以
产物碳渣多）。 国产EPS珠粒型号：301A、301、302A、302、401、402、501。 301的规格：目数15－16，粒径0.9-1.43mm，密度1.03g/cm3（未发
泡），发泡剂含量6％－8％，残留单体含量<0.1%，含水量<0.5% 。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
2、可发泡聚甲基丙烯酸甲脂EPMMA 分子中含两个氧原子，含碳量60％。 特点：分解产物主要是气体，液相、固相产物少，发气量大，浇注 时易“反喷”，易产生气孔缺陷；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EPS、尺寸稳定，模型干燥后马 上可以使用。
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
产批量不限。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢弯管等。
第二章 消失模铸造
铸件尺寸/来自百度文库m
<25 25－80 80－125 125－175
公差/mm
0.17 0.25 0.3 0.43
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
2-1 概述
一、消失模铸造的工艺过程 把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模型放入砂箱，四周用
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 热解“消失”，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： 预发泡 发泡成形 浸涂料 烘干 （白区） 造型 浇注 落砂 清理（黑区） 近年来采用干砂造型的消失模铸造发展迅速。
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
2-1 概述
二 工艺特点 1、铸件精度高：CT6-CT9. 无砂芯，减少了由于型、芯组合产生
的误差，减少了机械加工时间。 2、不开箱取模，无分型面，因而铸件无毛刺、飞边；设计灵活，
为铸件结构设计提供了充分的自由度。 3、清洁生产。无化学粘结剂，减少了噪音和粉尘。 4、降低投资和生产成本。
16－22kg/m3 ）。干燥、不含杂物。热解产物发气量小，使液态 金属顺利充型。 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。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
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 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。生产中用作铸造模型 的泡沫塑料有3种：可发泡聚苯乙烯EPS，可发泡聚甲基丙烯 酸甲脂EPMMA， EPS与EPMMA的共聚料STMMA。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
1 、可发泡的聚苯乙烯EPS 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。分子结构是含碳92％，氢8％长链状分子。 对聚苯乙烯的基本要求： （1）发泡剂(戊烷)的合适含量：6.0%-6.5%（最少不得低于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。模型 密度大是造成铸件许多缺陷的主要原因。 （2）剩余聚苯乙烯单体含量<0.5％。聚苯乙烯单体有毒，发泡阶 段易粘结。 （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 件最小端面有3颗以上预发珠粒。 （4）相对分子质量合适：18万－27万。分子量大的珠粒强度、刚 度大，不易蠕变。
第二章 消失模铸造
消失模铸造
消失模铸造LFC（lost foam casting），又称汽化 模铸造，以尺寸精度高、表面光洁、少污染等优点被 誉为“绿色铸造技术”、“21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 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 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。
是铸钢），采用STMMA，且用最细的珠粒。 （6）珠粒大小的选择：保证最小壁厚处有3个珠粒。珠粒发
2-2 泡沫塑料模型
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。 消失模铸造必须重视模型的质量！
对模型质量的要求： 1、形状正确，尺寸精度和表面粗造度符合要求。 2、密度合适：16－25kg/m3（铸铝模型22－25kg/m3，铸钢和模型
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2-2 泡沫塑料模型
EPS加热热相变：105℃－热变形(软化区域) 165 ℃－熔融（液态区域） 396 ℃－解聚（汽化区域） 576 ℃－裂解（燃烧区域） 700 ℃－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。 浇注铸铁和铸钢时，裂解充分，发气量大，同时大量产生碳。 EPS分子中不含O原子，燃烧不充分，发气量较小，易产生碳缺陷（热解
泡倍数为30－40，原始珠粒大小为该铸件壁厚的1/91/10。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
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。 1、预发泡 原理：加热到80℃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。 设备：间隙式蒸汽预发机。 发泡温度:EPS105-150 ℃, EPMMA 120-130 ℃ ,STMMA105-115 ℃。 预发后含水量：10％。 2、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 泡孔内的真空，使珠粒富有弹性的过程。内含发泡剂3.5％以上。 方法：室温下堆积存放10－60 h。
3、EPS与EPMMA的共聚料STMMA STMMA是EPS和EPMMA按一定比例配制的共聚料，在解决碳缺 陷和“反喷”两方面都取得较好的效果。目前铸钢和球铁生产中 广泛采用的新材料。但发气量仍大于EPS。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
三、模型材料的选用 （1）对于增碳量没有特殊要求的铝、铜、灰铸铁和中碳钢以
产物碳渣多）。 国产EPS珠粒型号：301A、301、302A、302、401、402、501。 301的规格：目数15－16，粒径0.9-1.43mm，密度1.03g/cm3（未发
泡），发泡剂含量6％－8％，残留单体含量<0.1%，含水量<0.5% 。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
2、可发泡聚甲基丙烯酸甲脂EPMMA 分子中含两个氧原子，含碳量60％。 特点：分解产物主要是气体，液相、固相产物少，发气量大，浇注 时易“反喷”，易产生气孔缺陷；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EPS、尺寸稳定，模型干燥后马 上可以使用。
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
产批量不限。如灰铸铁发动机箱体、高锰钢弯管等。
第二章 消失模铸造
铸件尺寸/来自百度文库m
<25 25－80 80－125 125－175
公差/mm
0.17 0.25 0.3 0.43
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
2-1 概述
一、消失模铸造的工艺过程 把涂有耐火材料涂层的泡沫塑料模型放入砂箱，四周用
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 热解“消失”，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： 预发泡 发泡成形 浸涂料 烘干 （白区） 造型 浇注 落砂 清理（黑区） 近年来采用干砂造型的消失模铸造发展迅速。
第二章 消失模铸造
第二章 消失模铸造
2-1 概述
二 工艺特点 1、铸件精度高：CT6-CT9. 无砂芯，减少了由于型、芯组合产生
的误差，减少了机械加工时间。 2、不开箱取模，无分型面，因而铸件无毛刺、飞边；设计灵活，
为铸件结构设计提供了充分的自由度。 3、清洁生产。无化学粘结剂，减少了噪音和粉尘。 4、降低投资和生产成本。
16－22kg/m3 ）。干燥、不含杂物。热解产物发气量小，使液态 金属顺利充型。 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。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
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 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。生产中用作铸造模型 的泡沫塑料有3种：可发泡聚苯乙烯EPS，可发泡聚甲基丙烯 酸甲脂EPMMA， EPS与EPMMA的共聚料STMMA。
第二章 消失模铸造
2-2 泡沫塑料模型
1 、可发泡的聚苯乙烯EPS 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。分子结构是含碳92％，氢8％长链状分子。 对聚苯乙烯的基本要求： （1）发泡剂(戊烷)的合适含量：6.0%-6.5%（最少不得低于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。模型 密度大是造成铸件许多缺陷的主要原因。 （2）剩余聚苯乙烯单体含量<0.5％。聚苯乙烯单体有毒，发泡阶 段易粘结。 （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 件最小端面有3颗以上预发珠粒。 （4）相对分子质量合适：18万－27万。分子量大的珠粒强度、刚 度大，不易蠕变。
第二章 消失模铸造
消失模铸造
消失模铸造LFC（lost foam casting），又称汽化 模铸造，以尺寸精度高、表面光洁、少污染等优点被 誉为“绿色铸造技术”、“21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 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 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。