消失模(mo)鑄(zhu)(zhu)造(Lostfoamcasting，LFC)，又稱實(shi)型(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造，國內(nei)主要(yao)的叫法還(huan)有“干砂(sha)(sha)實(shi)型(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造”“負(fu)壓實(shi)型(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造”，是將(jiang)與鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)尺寸形(xing)(xing)狀相似的石蠟或泡沫模(mo)型(xing)(xing)(xing)粘結組(zu)合成(cheng)模(mo)型(xing)(xing)(xing)簇，經過浸(jin)涂耐火涂料(liao)(起(qi)強化、光潔、透氣作用(yong))并烘干后(hou)，埋在干石英砂(sha)(sha)中三維振動造型(xing)(xing)(xing)，澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)造型(xing)(xing)(xing)砂(sha)(sha)箱在負(fu)壓狀態下澆(jiao)入熔化的金屬液(ye)，使高(gao)分子(zi)材料(liao)模(mo)型(xing)(xing)(xing)受熱氣化抽出，進而被液(ye)體(ti)金屬取代冷卻(que)凝固(gu)后(hou)形(xing)(xing)成(cheng)鑄(zhu)(zhu)件(jian)(jian)的一次(ci)性成(cheng)型(xing)(xing)(xing)新型(xing)(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)造方法。
消失模鑄造的(de)(de)(de)(de)鑄造原理決定了它相(xiang)對傳(chuan)統鑄造工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)優越性，可(ke)以充分(fen)適應現(xian)代(dai)(dai)工(gong)業(ye)對綠(lv)色環(huan)保、快速批量(liang)生產(chan)的(de)(de)(de)(de)嚴苛要(yao)求，成為新(xin)世(shi)紀(ji)應用較(jiao)廣的(de)(de)(de)(de)高新(xin)技(ji)術(shu)(shu)，被(bei)稱為“21世(shi)紀(ji)綠(lv)色鑄造技(ji)術(shu)(shu)”，帶代(dai)(dai)表了一種(zhong)未來(lai)鑄造技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)改進方向和(he)發(fa)展趨勢。
一般的(de)可將消失(shi)模(mo)鑄造(zao)(zao)工藝過(guo)程(cheng)歸納為(wei)4大過(guo)程(cheng)，分(fen)(fen)別(bie)為(wei)制造(zao)(zao)泡沫模(mo)型、涂料、鑄造(zao)(zao)及砂處理，根(gen)據各個過(guo)程(cheng)的(de)工藝特點及工作(zuo)內容習慣(guan)上(shang)分(fen)(fen)別(bie)稱為(wei)白(bai)區(qu)、黃區(qu)、黑區(qu)及砂處理。
各步驟(zou)主(zhu)要(yao)內(nei)容(rong)為：
1)模樣制(zhi)作(白區)：目(mu)前可用(yong)于消(xiao)失模鑄(zhu)造(zao)的模樣材料主要(yao)有可發性聚(ju)(ju)(ju)苯(ben)乙烯(xi)(xi)(簡稱(cheng)EPS)、可發性聚(ju)(ju)(ju)甲(jia)基(ji)丙(bing)烯(xi)(xi)酸甲(jia)酷(ku)(簡稱(cheng)EPMMA)、可發性苯(ben)乙烯(xi)(xi)與甲(jia)基(ji)丙(bing)烯(xi)(xi)酸甲(jia)酷(ku)共聚(ju)(ju)(ju)樹脂(簡稱(cheng)STMMA)，首(shou)先要(yao)根(gen)據(ju)(ju)鑄(zhu)件(jian)材質及(ji)對鑄(zhu)件(jian)的質量(liang)要(yao)求來(lai)選(xuan)擇泡沫材料的種類(lei)，再根(gen)據(ju)(ju)鑄(zhu)件(jian)的較小壁厚(hou)選(xuan)擇泡沫珠粒的尺寸。
泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)模(mo)樣(yang)(yang)(yang)(yang)制(zhi)作方法(fa)可(ke)以分(fen)為板(ban)材加(jia)(jia)工(gong)(gong)和(he)模(mo)具發泡(pao)成形。板(ban)材加(jia)(jia)工(gong)(gong)是將泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)板(ban)材通過(guo)電熱絲(si)切(qie)割，或銑、鋸、車、刨、磨削(xue)機械加(jia)(jia)工(gong)(gong)，或手工(gong)(gong)加(jia)(jia)工(gong)(gong)，然后(hou)膠(jiao)合裝配成所(suo)學的(de)泡(pao)沫(mo)塑(su)料(liao)模(mo)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。發泡(pao)泡(pao)沫(mo)模(mo)樣(yang)(yang)(yang)(yang)制(zhi)造的(de)工(gong)(gong)藝過(guo)程(cheng)為：原(yuan)始珠粒一(yi)預發泡(pao)一(yi)干燥、熟化一(yi)發泡(pao)成形一(yi)模(mo)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。板(ban)材加(jia)(jia)工(gong)(gong)適用于單件小(xiao)批量生(sheng)產大中(zhong)型模(mo)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。發泡(pao)成工(gong)(gong)藝則用于成批大量生(sheng)產時制(zhi)作泡(pao)沫(mo)模(mo)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。
2)涂(tu)料(liao)(liao)(黃(huang)區)：消失模(mo)涂(tu)料(liao)(liao)在造型(xing)、金屬液(ye)(ye)填充與(yu)凝固過程中(zhong)，始終與(yu)高溫(wen)金屬液(ye)(ye)、干砂(sha)及(ji)模(mo)樣接觸(chu)、相互作用，其(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)能好(hao)壞將直接影響消失模(mo)鑄件的(de)質量。涂(tu)料(liao)(liao)可以防止(zhi)鑄件產生茹砂(sha)，提高泡(pao)沫(mo)塑料(liao)(liao)模(mo)樣的(de)剛度(du)防止(zhi)模(mo)樣變，形進而(er)保證鑄件尺(chi)寸精度(du)，有助于泡(pao)沫(mo)模(mo)樣熱(re)解的(de)氣體(ti)和液(ye)(ye)體(ti)產物順利地(di)通過涂(tu)層(ceng)并經鑄型(xing)排到型(xing)外，進而(er)防止(zhi)鑄件產生氣孔、夾渣及(ji)炭黑等缺陷(xian)。這就要求(qiu)涂(tu)料(liao)(liao)具有較(jiao)高的(de)耐火性(xing)(xing)(xing)和化學穩定性(xing)(xing)(xing)，較(jiao)好(hao)的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)(xing)，較(jiao)好(hao)的(de)強度(du)和剛度(du)，良(liang)好(hao)的(de)工藝性(xing)(xing)(xing)能，如較(jiao)好(hao)的(de)潤(run)濕性(xing)(xing)(xing)、粘附(fu)性(xing)(xing)(xing)和涂(tu)掛(gua)性(xing)(xing)(xing)等。涂(tu)料(liao)(liao)一般由耐火材料(liao)(liao)粘結劑(ji)(ji)(ji)載(zai)體(ti)(溶劑(ji)(ji)(ji))、表面活性(xing)(xing)(xing)劑(ji)(ji)(ji)(懸(xuan)浮劑(ji)(ji)(ji)、觸(chu)變劑(ji)(ji)(ji))以及(ji)其(qi)(qi)他添加劑(ji)(ji)(ji)組成。
消失模鑄(zhu)造涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)的涂(tu)(tu)(tu)(tu)掛大(da)都采(cai)(cai)用浸(jin)涂(tu)(tu)(tu)(tu)法(fa)或浸(jin)、淋結合的方(fang)法(fa)，此外(wai)還有(you)刷涂(tu)(tu)(tu)(tu)、噴涂(tu)(tu)(tu)(tu)、流涂(tu)(tu)(tu)(tu)法(fa)。浸(jin)涂(tu)(tu)(tu)(tu)法(fa)具(ju)有(you)生(sheng)產效率(lv)高(gao)、節(jie)省(sheng)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)、涂(tu)(tu)(tu)(tu)層均(jun)勻等優點，但由于泡沫模樣密度小且本身強(qiang)度不高(gao)，浸(jin)涂(tu)(tu)(tu)(tu)時(shi)浮(fu)力大(da)，易導致模樣變形或斷裂，因而要(yao)(yao)采(cai)(cai)取適當的浸(jin)涂(tu)(tu)(tu)(tu)工藝。涂(tu)(tu)(tu)(tu)掛后要(yao)(yao)進(jin)行涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)的烘(hong)(hong)干，涂(tu)(tu)(tu)(tu)料(liao)(liao)(liao)烘(hong)(hong)干受泡沫塑料(liao)(liao)(liao)軟(ruan)化溫度的限制(zhi)，所(suo)以(yi)一(yi)般采(cai)(cai)用55℃以(yi)下的氣氛中(zhong)烘(hong)(hong)干2-10小時(shi)。烘(hong)(hong)干時(shi)要(yao)(yao)注(zhu)意空氣的流動(dong)，以(yi)降低濕度，提高(gao)烘(hong)(hong)干效率(lv)。
3)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)(黑區)：黑區主要工作(zuo)(zuo)分為a.造(zao)型(xing)(xing)，即在(zai)(zai)(zai)真空系統(tong)(真空系統(tong)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)是將砂(sha)(sha)箱的(de)(de)(de)(de)空氣抽走使(shi)密封(feng)砂(sha)(sha)箱內部處于(yu)負壓(ya)狀態(tai)，進而固定(ding)干砂(sha)(sha)且將泡(pao)沫模樣熱解過(guo)(guo)程中(zhong)產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)熱解產(chan)(chan)物吸出，加快金屬液前沿的(de)(de)(de)(de)推進速度(du)，此(ci)外有助于(yu)改(gai)善工作(zuo)(zuo)環境)的(de)(de)(de)(de)真空砂(sha)(sha)箱下采(cai)用(yong)(yong)具有良好透氣性(xing)和流(liu)動性(xing)可多(duo)次(ci)使(shi)用(yong)(yong)后保持(chi)原(yuan)來性(xing)能的(de)(de)(de)(de)型(xing)(xing)砂(sha)(sha)(普通硅砂(sha)(sha)或(huo)者(zhe)寶珠砂(sha)(sha))采(cai)用(yong)(yong)柔性(xing)管加砂(sha)(sha)或(huo)者(zhe)雨淋式加砂(sha)(sha)來填砂(sha)(sha)(具體過(guo)(guo)程包(bao)括底部砂(sha)(sha)床準備、放置(zhi)模樣簇、填砂(sha)(sha)振動等步驟(zou))，較后通過(guo)(guo)振動緊實(shi)。b.澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)及冷卻凝固，消失模鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)在(zai)(zai)(zai)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)時由于(yu)金屬液泡(pao)沫塑(su)料(liao)模樣鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)型(xing)(xing)三者(zhe)的(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)，使(shi)它的(de)(de)(de)(de)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)工藝比(bi)普通砂(sha)(sha)型(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)復雜得多(duo)。首先(xian)由于(yu)泡(pao)沫模樣的(de)(de)(de)(de)存在(zai)(zai)(zai)，澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)過(guo)(guo)程消耗大量(liang)的(de)(de)(de)(de)熱能，因此(ci)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)溫度(du)比(bi)普通砂(sha)(sha)型(xing)(xing)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)要高(gao)(gao)30~50℃。再次(ci)消失模鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)過(guo)(guo)程一般采(cai)取慢一快一慢的(de)(de)(de)(de)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)方式，一開始為了防(fang)止(zhi)反噴，接著要防(fang)止(zhi)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)不足，較后要防(fang)止(zhi)金屬液外溢。較后一定(ding)范(fan)圍(wei)內適當(dang)提(ti)(ti)高(gao)(gao)真空度(du)，有助于(yu)提(ti)(ti)高(gao)(gao)金屬液的(de)(de)(de)(de)流(liu)動性(xing)，進而提(ti)(ti)高(gao)(gao)澆(jiao)鑄(zhu)(zhu)(zhu)(zhu)質(zhi)量(liang)，但真空度(du)太(tai)高(gao)(gao)也易帶來一些(xie)滲透茹砂(sha)(sha)等缺陷。
4)砂處理：澆鑄結束后，關閉真空閥，待鑄件冷凝后翻箱，取出鑄件。具體(ti)步驟(zou)為篩分輸(shu)送機(ji)篩出合(he)格(ge)型砂一(yi)(yi)鏈式(shi)提升(sheng)(sheng)機(ji)一(yi)(yi)臥式(shi)冷卻(que)機(ji)冷卻(que)型砂(水冷+風冷)一(yi)(yi)斗式(shi)提升(sheng)(sheng)機(ji)一(yi)(yi)儲(chu)存造型干砂(同時除(chu)塵器除(chu)去型砂儲(chu))。
