消失模铸造威海
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涂刷涂料
造型（填砂）
浇注
模样成形发泡 模样组合（粘接）
落砂
消失模铸造威海
图1 消失模铸造 工艺过程图
消失模铸造威海
早在1958年，美国人H.F.Shroyer就发明了 实型铸造（即FM法），并随后将其应用在工 业生产当中，为消失模铸造的产生奠定了基 础。
1971年日本秋田株式会社和长野县工业试 验所发明的真空密封造型法（即V法），更是 推动了消失模铸造技术的产生。
❖ ②对发泡模具温度场模拟,用以指导模具壁厚和进排气设计； ❖ ③模拟消失模铸造过程,即同时展现泡沫模消失过程和金属
液充填过程, ❖ ④用数控直接加工出泡沫原型的方法,再用消失模铸造工艺
快速提供铸件样件; ❖ ⑤开发多种采用快速制模的方法,缩短发泡模具的开模周期。
消失模铸造威海
2.2 北美和欧洲消失模铸造企业的基本情况
3.简化了工艺，填砂的过程就是造型的过程，使劳动强度和劳 动条件大幅度的改善，相同产量的情况下，对工人的技术熟 练程度要求降低。
4.带有孔或者内腔的铸件不需要下芯。
5.采用无任何粘结剂的干砂造型，消除了水、粘结剂和附加物 带来的铸造缺陷。
6.易于实现机械化、自动化生产，由于工序的减少和必需设备 的简化，使投资减少。
❖ 美国、德国和意大利等发达国家是在几个汽车集团的 积极参与下,致力于消失模铸造研究,经历了较长的技术积 累,已进入大批量生产铝合金和黑色合金铸件的技术成熟期。
❖ 下面列举出了北美和欧洲采用消失模铸造生产铝合金 铸件的前十大企业(见表1)和黑色合金铸件的前十大企业 (见表2)的主要产品和产量情况。从表1知,2001年美国6家 公司消失模铝合金铸件的总产量已超过8万吨 ,其中铝合金 铸件年产超过万吨的公司就有4家。可以说在美国用消失模 铸造生产铝合金铸件的产量大有超过黑色合金铸件产量的 趋势。
2.1.2 热点之二: 发泡模具及白区制模技术
❖ 目前欧美国家消失模铸造企业的另一个研究热 点就是发泡模具及白区制模技术。其中比较有价 值的研究内容有:普及发泡模具的CAD/CAE/CAM技 术,缸体和缸盖的分块技术,以及多块模片的粘接 工艺等。
消失模铸造威海
图3 美国Mercury Marine公司消失模铸件产品及模样
消失模铸造威海
2.1.3 热点之三:消失模铸造CAE和快速成型技术
❖ 将先进的CAE分析软件和快速制造技术用于消失模铸造 已成为趋势。欧美国家消失模铸造企业目前主要的研究领域 涉及以下几个方面:
❖ ①对复杂铸件如缸盖的发泡模具,用计算机动态模拟泡沫珠 粒充填模腔的过程,用模拟结果指导射料枪的安放位置和排 气塞的布局;
消失模铸造技术
1、消失模铸造工艺发展趋势 2、消失模涂料对铸件缺陷影响的研究和应用
消失模铸造威海
第一部分 消失模铸造工艺发展趋势
❖ 1.消失模铸造简介 ❖ 2.国外消失模铸造现状及发展趋势 ❖ 3.国内消失模铸造现状和发展趋势 ❖ 4.我国消失模铸造水平与国外的比较
消失模铸造威海Biblioteka Baidu
1．消失模铸造简介 消失模工艺流程： 泡沫塑料珠粒 预发泡
❖ 1990年通用汽车公司在Saturn建成年产铸件5.5 万吨(24万辆轿车)10万m2的新铸造厂。
❖ 1991年，意大利菲亚特公司在都灵建成当时欧洲 规模最大的EPC车间4400m2，年产铸铁件5000～15000 吨，60～120型/h，自动化程度非常高，全车间仅22
人。
消失模铸造威海
❖ 在世界潮流的影响下，90年代初,我国的EPC技术也有了较 快的发展，一大批工厂利用国产设备和技术建成了年产几百吨 至几千吨铸件的简易型生产线.也有少数工厂投入较大资金引进 国外先进设备和技术。
7.节材、节能，旧砂回用率可达95%以上，不需要像粘土砂生 产线那样的砂处理成套设备。
8.铸件成本可降低10%～40%（铸钢件成本可降低40%左右，铸 铁件可降低10～20%左右消）失。模铸造威海
❖ 80年代初这种方法开始应用于工业生产。1982年 福特汽车公司在Essex工厂建成了一套年产2.5万只铝 合金进气歧管的EPC中间试验装置获得成功，紧接着 于1984年耗资1100万美元建立了占地10万m2、生产能 力180型/h、年产100 万只铝合金进气歧管的高度自 动化生产线。
❖ 近年来，国外许多专家一直致力于研究关于如何消除消失模 铸造铝合金铸件最头疼的难题——碳夹杂冷隔缺陷。许多研 究者从以下不同的角度来探讨如何消除碳夹杂冷隔缺陷:
❖ ①通过如何提高铝合金流动性来减少碳夹杂冷隔缺陷; ❖ ②通过提高涂层渗透能力,使涂层及时排出金属前沿分解的泡
沫塑料液态产物而获得合格铝铸件; ❖ ③铸造企业采用了很多工艺方法将碳夹杂物移到非重要部位,
或通过改变浇注口位置、调整模样在砂箱中的位置、或在金 属浇注时抽真空来减轻碳夹杂物; ❖ ④美国Mercury Marine公司则采取在砂箱内加压的新技术,有 效地解决了冷隔和缩松缺陷,提高了铸铝件气密性（图1）。
消失模铸造威海
图2 美国Mercury Marine公司消失模车间自动化生产线
消失模铸造威海
❖ 我省最早的消失模铸件生产厂是临沂铁合金厂，主要生产 磨球，年产量约10000吨，规模最大的是山东工程机械厂，年产 量约16000吨，其次是荣成漄西铸造厂，主要生产拖拉机铸铁油 泵体，年产量也在万吨左右；日照五莲开元铸造有限公司，年 产量约10000吨，主要生产箱体类铸件。近几年来，我省又有若 干中小厂相继建立了一批小批量生产的消失模生产车间，年产 量在1000～5000吨不等。据不完全统计，我省大大小小的消失 模铸造生产企业已有80多家，生产各种材质的铸件。
消失模铸造威海
2. 国外消失模铸造现状及发展趋势
❖ 进入21世纪后,北美和欧洲的消失模铸造 技术发展和工业应用情况如何? 北美和欧洲 的学者还在做消失模铸造的基础研究吗?下 面介绍一下目前北美和欧洲在消失模铸造研 究上的三大热点，以及北美和欧洲消失模铸 造企业的基本情况。
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2.1 北美和欧洲在消失模铸造研究上的三大热点 2.1.1 热点之一:减轻或消除消失模铝合金铸造缺陷
80年代初英国铸钢研究与商业协会（SCRAA） 将这两种方法结合起来，研究成功了消失模 铸造法(EPC) ，并将其命名为Replicast法， 也称作气化模铸造法。
消失模铸造威海
❖ 作为“二十一世纪的铸造技术”，消失模铸造与普 通砂型铸造法比较，有如下优点：
1.简化了模型，无需起模。
2.铸件尺寸精度和表面光洁度显著提高。
造型（填砂）
浇注
模样成形发泡 模样组合（粘接）
落砂
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图1 消失模铸造 工艺过程图
消失模铸造威海
早在1958年，美国人H.F.Shroyer就发明了 实型铸造（即FM法），并随后将其应用在工 业生产当中，为消失模铸造的产生奠定了基 础。
1971年日本秋田株式会社和长野县工业试 验所发明的真空密封造型法（即V法），更是 推动了消失模铸造技术的产生。
❖ ②对发泡模具温度场模拟,用以指导模具壁厚和进排气设计； ❖ ③模拟消失模铸造过程,即同时展现泡沫模消失过程和金属
液充填过程, ❖ ④用数控直接加工出泡沫原型的方法,再用消失模铸造工艺
快速提供铸件样件; ❖ ⑤开发多种采用快速制模的方法,缩短发泡模具的开模周期。
消失模铸造威海
2.2 北美和欧洲消失模铸造企业的基本情况
3.简化了工艺，填砂的过程就是造型的过程，使劳动强度和劳 动条件大幅度的改善，相同产量的情况下，对工人的技术熟 练程度要求降低。
4.带有孔或者内腔的铸件不需要下芯。
5.采用无任何粘结剂的干砂造型，消除了水、粘结剂和附加物 带来的铸造缺陷。
6.易于实现机械化、自动化生产，由于工序的减少和必需设备 的简化，使投资减少。
❖ 美国、德国和意大利等发达国家是在几个汽车集团的 积极参与下,致力于消失模铸造研究,经历了较长的技术积 累,已进入大批量生产铝合金和黑色合金铸件的技术成熟期。
❖ 下面列举出了北美和欧洲采用消失模铸造生产铝合金 铸件的前十大企业(见表1)和黑色合金铸件的前十大企业 (见表2)的主要产品和产量情况。从表1知,2001年美国6家 公司消失模铝合金铸件的总产量已超过8万吨 ,其中铝合金 铸件年产超过万吨的公司就有4家。可以说在美国用消失模 铸造生产铝合金铸件的产量大有超过黑色合金铸件产量的 趋势。
2.1.2 热点之二: 发泡模具及白区制模技术
❖ 目前欧美国家消失模铸造企业的另一个研究热 点就是发泡模具及白区制模技术。其中比较有价 值的研究内容有:普及发泡模具的CAD/CAE/CAM技 术,缸体和缸盖的分块技术,以及多块模片的粘接 工艺等。
消失模铸造威海
图3 美国Mercury Marine公司消失模铸件产品及模样
消失模铸造威海
2.1.3 热点之三:消失模铸造CAE和快速成型技术
❖ 将先进的CAE分析软件和快速制造技术用于消失模铸造 已成为趋势。欧美国家消失模铸造企业目前主要的研究领域 涉及以下几个方面:
❖ ①对复杂铸件如缸盖的发泡模具,用计算机动态模拟泡沫珠 粒充填模腔的过程,用模拟结果指导射料枪的安放位置和排 气塞的布局;
消失模铸造技术
1、消失模铸造工艺发展趋势 2、消失模涂料对铸件缺陷影响的研究和应用
消失模铸造威海
第一部分 消失模铸造工艺发展趋势
❖ 1.消失模铸造简介 ❖ 2.国外消失模铸造现状及发展趋势 ❖ 3.国内消失模铸造现状和发展趋势 ❖ 4.我国消失模铸造水平与国外的比较
消失模铸造威海Biblioteka Baidu
1．消失模铸造简介 消失模工艺流程： 泡沫塑料珠粒 预发泡
❖ 1990年通用汽车公司在Saturn建成年产铸件5.5 万吨(24万辆轿车)10万m2的新铸造厂。
❖ 1991年，意大利菲亚特公司在都灵建成当时欧洲 规模最大的EPC车间4400m2，年产铸铁件5000～15000 吨，60～120型/h，自动化程度非常高，全车间仅22
人。
消失模铸造威海
❖ 在世界潮流的影响下，90年代初,我国的EPC技术也有了较 快的发展，一大批工厂利用国产设备和技术建成了年产几百吨 至几千吨铸件的简易型生产线.也有少数工厂投入较大资金引进 国外先进设备和技术。
7.节材、节能，旧砂回用率可达95%以上，不需要像粘土砂生 产线那样的砂处理成套设备。
8.铸件成本可降低10%～40%（铸钢件成本可降低40%左右，铸 铁件可降低10～20%左右消）失。模铸造威海
❖ 80年代初这种方法开始应用于工业生产。1982年 福特汽车公司在Essex工厂建成了一套年产2.5万只铝 合金进气歧管的EPC中间试验装置获得成功，紧接着 于1984年耗资1100万美元建立了占地10万m2、生产能 力180型/h、年产100 万只铝合金进气歧管的高度自 动化生产线。
❖ 近年来，国外许多专家一直致力于研究关于如何消除消失模 铸造铝合金铸件最头疼的难题——碳夹杂冷隔缺陷。许多研 究者从以下不同的角度来探讨如何消除碳夹杂冷隔缺陷:
❖ ①通过如何提高铝合金流动性来减少碳夹杂冷隔缺陷; ❖ ②通过提高涂层渗透能力,使涂层及时排出金属前沿分解的泡
沫塑料液态产物而获得合格铝铸件; ❖ ③铸造企业采用了很多工艺方法将碳夹杂物移到非重要部位,
或通过改变浇注口位置、调整模样在砂箱中的位置、或在金 属浇注时抽真空来减轻碳夹杂物; ❖ ④美国Mercury Marine公司则采取在砂箱内加压的新技术,有 效地解决了冷隔和缩松缺陷,提高了铸铝件气密性（图1）。
消失模铸造威海
图2 美国Mercury Marine公司消失模车间自动化生产线
消失模铸造威海
❖ 我省最早的消失模铸件生产厂是临沂铁合金厂，主要生产 磨球，年产量约10000吨，规模最大的是山东工程机械厂，年产 量约16000吨，其次是荣成漄西铸造厂，主要生产拖拉机铸铁油 泵体，年产量也在万吨左右；日照五莲开元铸造有限公司，年 产量约10000吨，主要生产箱体类铸件。近几年来，我省又有若 干中小厂相继建立了一批小批量生产的消失模生产车间，年产 量在1000～5000吨不等。据不完全统计，我省大大小小的消失 模铸造生产企业已有80多家，生产各种材质的铸件。
消失模铸造威海
2. 国外消失模铸造现状及发展趋势
❖ 进入21世纪后,北美和欧洲的消失模铸造 技术发展和工业应用情况如何? 北美和欧洲 的学者还在做消失模铸造的基础研究吗?下 面介绍一下目前北美和欧洲在消失模铸造研 究上的三大热点，以及北美和欧洲消失模铸 造企业的基本情况。
消失模铸造威海
2.1 北美和欧洲在消失模铸造研究上的三大热点 2.1.1 热点之一:减轻或消除消失模铝合金铸造缺陷
80年代初英国铸钢研究与商业协会（SCRAA） 将这两种方法结合起来，研究成功了消失模 铸造法(EPC) ，并将其命名为Replicast法， 也称作气化模铸造法。
消失模铸造威海
❖ 作为“二十一世纪的铸造技术”，消失模铸造与普 通砂型铸造法比较，有如下优点：
1.简化了模型，无需起模。
2.铸件尺寸精度和表面光洁度显著提高。