铸造工艺流程

消失模铸造工艺流程

一、工艺流程示意图

r A

EPS

EPMMA

预热T加料、搅拌T抽真空T喷水雾T停止抽真空T出料T干燥T料仓闭模T预热模具T加料T合模T发泡成型T冷却T脱模

新砂、旧砂、覆塑料膜密封砂箱、置浇口杯

落砂斗T水平振动筛T型砂冷却T提升机T磁选、除尘T储砂斗

二、工艺流程模样生产工艺流程图

STMMA

干上

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抛

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打

磨

浇

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却浇

珠

粒

可

发

性

铸

件

成

品砂件

（一）预发泡：预发泡目的：为了获得低密度、表面光洁、质量优良的泡沫模样。

流程：预热f加料、搅拌f抽真空f喷水雾f停止抽真空f 出料f干燥f料仓、熟化

EPS预发温度100~105C；STMMA 预发温度105~115°C；EPMMA 预发温度120~130C。进入预发机的加热蒸汽压力在0.15~0.20MPa范围调节。

说明：

①间歇式蒸汽预发泡机必须满足加热均匀（蒸汽与珠粒接触）筒体内温度在90~130C 范围容易调节和控制。搅拌要充分、均匀，筒体底部和侧壁要有刮板，防止珠粒因过热而粘壁，搅拌速度可调。筒体底部冷凝水的排除要畅通，否则影响预发泡效果。

②加热蒸汽压力可调并稳定，且蒸汽中不能夹带水分。

③出料要干净，每批发泡后，筒体内残留的料要吹扫干净。熟化：把预发泡珠放置几

小时以上，让空气进入珠粒内，使珠粒变得干

燥有弹性，变形后又能复原的过程。熟化时间一般为10~24h,熟化时间不能太长否则发泡剂损失太多影响发泡成型质量。

（二）成形发泡的工艺过程为：

闭模f预热模具f加料f合模f发泡成型f冷却f脱模 f 模样熟化

要点：珠粒均匀填满模具，模具必须预热到100C，水蒸气温度一般在

120C左右，压力为0.15MPa。

模样熟化：将模样置入50~70C的烘干室强制干燥5~6h可达到在室温下自然熟化2 天的效果。

（三）模样的粘合对复杂的模样往往不能整体发泡成形，而分块制造，最后需要将各块粘

合成整体。另外，模样与浇冒口系统组成模样组，也需要粘合工序。粘合工序一般是采用粘结剂来完成的。目前国内使用的消失模铸造用的粘结剂可分为热熔胶型、水溶型和有机溶剂型粘胶。

粘接剂要求：

①足够的粘接强度，大于100MPa。

②快干性好，最好能在1h 内干燥，并具有一定的粘接强度，不致在加工或搬运过程中损坏模样。

③软化和气化点低：气化完全，残留物少。

④干燥后应呈柔软的，而不是脆硬性的薄层，以免在加工时损伤刀刃

⑤无毒和对泡沫塑料无腐蚀作用。

⑥成本低、货源广、操作方便。

（四）涂料

1、涂料的作用

①防止液体金属侵入铸型，特别在负压浇注时，防止出现粘砂和毛刺，促使获得表面光洁的铸件；

②提高模样束的强度和刚度，防止填砂振动造型及负压定型时模样的变形，保证了铸件的尺寸精度；

③提高了模样表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程模样表面破损；

2、对涂料的要求

①要有一定强度、刚度及耐磨性；

②要有好的透气性，有助于热解气体或液体产物的逸出；

③能很好地涂挂在泡沫模样表面，形成均匀的涂层，涂层内表面无气孔、微孔；

④涂层有一定的耐火度；

⑤涂层容易从铸件上剥落；

⑥对特殊铸件如薄壁铝铸件要有一定的绝热性。

3、涂料的组成

消失模铸造涂料一般由耐火骨料、粘结剂、载体（溶剂）、表面活性剂、悬浮剂、触变剂、氧化剂以及其他附加物组成。

（1）耐火骨料。常用的耐火骨料有刚玉、锆英石、石英、铝矾土、镁橄榄石、硅藻土、高岭土类熟料。铸铁（包括灰铁、球铁、可锻铁等）选择石英粉、铝矾土、高岭土熟料、棕刚玉等耐火骨料，粒度为270~300 目；普碳钢、合金钢选择石英粉、刚玉、锆英石等耐火骨料，粒度为240~270 目；高锰钢、耐热钢选择镁橄榄石、锆英石等耐火骨料，粒度为240~270 目；铜、铝及铜铝合金选择硅藻土、滑石粉等耐火骨料，粒度为270~300目。

(2) 粘结剂。无机粘结剂有膨润土、水玻璃、硅溶胶；有机粘结剂有糖浆、树脂、淀粉、糊精、白乳胶和By 粘结剂等。常使用的粘结剂：膨润土、白乳胶和By 粘结剂。

(3) 载体(溶剂)消失模铸造涂料从经济及安全的角度来考虑，大多数工厂在实际生产中使用水基涂料较多。醇基涂料只用来埋箱时临时阻缝和修补。

(4) 悬浮剂、触变剂为使涂料中耐火粉料与粘结剂充分混合并处于悬浮状态，使涂料搅拌好成为膏状，需加入悬浮剂。尽管膨润土也是很好的悬浮剂，还必须加入羧甲基纤维素(CMC) 、By 粘结剂，它们也是很好的触变剂。

4、涂料配制水基涂料配制过程：先将耐火材料、膨润土、无水碳酸钠等干料加入混砂机干混10min左右f加入粘接剂溶液和少许水，湿混20~30min f湿料出碾后倒入桶里，加入适量水后进行搅拌。搅拌中加入聚醋酸乙烯乳液等添加物。搅拌器转速大于1380r/mi n,搅拌时间大于1h。

采用球磨机配制涂料配制工艺：先将耐火材料、活化膨润土和少许水配制成膏状涂料(水分占粉料质量的25%~30%)一起加入球磨机,然后加入适量的水搅拌成涂料，球磨时间7~8h,加入配好的粘接剂和聚醋酸乙烯乳液后再球磨1h，将涂料倒入或用压缩空气压入涂料桶充分搅拌。

5、涂挂方法刷涂、淋凃、浸涂法和喷涂。

浸凃时应注意：

①涂料应处于连续搅拌状态下，并控制其温度。

②涂料搅拌应慢速，注意防止卷气。

③浸凃时应选择模样浸入涂料的方向、部位，有利于防止模样变形。

④模样涂覆的涂料要全面均匀，不得有未上涂料模样暴露部位。

⑤模样从涂料中取出、运送、放置均要考虑防止模样变形问题。

6、涂料的烘干

涂料烘干受泡沫塑料软化温度的限制，所以一般在以下的气氛中烘

干2~10h。

烘干时注意空气的流动，以降低湿度，提高烘干效率。还必须注意模样的合理放置或支撑，防止变形

（五）造型工艺消失模铸造使用的一般是硅砂，要求其二氧化硅量在85%~90%以上。

从透气性和耐火度方面考虑，铸钢、铸铁件一般选用粒径0.850~0.300mm的硅砂。

先在砂箱底布上一层厚度约100mm的干砂，然后将刷有涂料的EPS模及浇冒口放置在砂箱中央，边填砂边震实，直到干砂离砂箱顶面50mm左右

时停止加砂，在干砂上面覆盖塑料薄膜，然后将浇口杯置于直浇口顶端，并在薄膜上撤上一层散砂，以防止浇注时铁水溅落，烧穿薄膜导致漏气塌箱。

（六）浇注工艺

消失模铸造浇注过程一般采用慢一快一稳的浇注方式。由于消失模铸造是EPS模被液态