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消失模涂料鑄造工業的綠色革命
消失模涂料鑄造工業的綠色革命
1．工藝概述
(1)消失模涂料的工藝過程消失模涂料是用泡沫塑料（EPS、STMMA或EPMMA）制作成與鑄件結構尺寸相近（加收縮量）的模樣（白模），經浸涂耐火粘結涂料（起強化、光潔作用）烘干后埋入特殊砂箱干砂造型，經三維或二維（簡單鑄件一維）微振加負壓緊實，在不用砂芯、活塊甚至無冒口的情況下，澆人熔化的金屬液而形成鑄件。整個鑄件成形過程是在一定負壓下，先使模樣受熱分解進而被金屬液（合金液）取代的一次性成形的鑄造工藝。消失模涂料有多種不同叫法，國內主要稱為干砂實型鑄造、負壓實型鑄造（簡稱EPC鑄造）。而濕砂實型鑄造簡稱PMC鑄造。EPC鑄造美國稱為lost foam process，意大利稱為policast process等。
(2)消失模涂料工藝的優缺點消失模涂料工藝綜合了“磁型鑄造”和“V法鑄造”的優勢，被國內外鑄造界譽為“21世紀的鑄造技術”和“鑄造工業的綠色革命”。
消失模涂料工藝的優缺點可從鑄造加工工藝過程來分析比較：
制模：優點：白模模具專一，便于維修，使用壽命長。
缺點：白模模具結構復雜、加工周期長。模具初始成本較高。
造型：優點：簡化工廠工藝設計，無型砂粘結劑，不用砂芯。白模模具可重復使用。
缺點：白模澆注系統要粘結，白模只能用一次。
澆注：優點：節約了金屬合金澆注系統用量，球墨鑄鐵和一些合金鑄鐵可實現無冒口鑄造。
缺點：提高了金屬液澆注溫度，增加了砂型鑄件冷卻輸送設備。
清理：優點：減少鑄件表面清理工作量，無鑄造毛刺、飛邊。對球墨鑄鐵無切除冒口工藝。
缺點：增加進行模樣組串和去除內澆道的專用工具。
環保：優點：無混砂工藝造成的污染，減除了廢砂對環境的污染。
缺點：要有一套尾氣廢氣處理裝置。
投資：優點：工廠設計水平高度靈活，經濟效益好，便于舊車間改造或增添消失模涂料工藝。
缺點：制作白模自動化程度低，大多采用手工制模和粘結澆注系統。
1.2消失模涂料成型原理
在消失模涂料工藝過程中，由于模樣實體型腔的存在，使得消失模涂料工藝得到大大簡化，鑄件外觀質量大大提高，設備投資大大減少，生產效率大大提高。但因模樣實體型腔的存在，使得消失模鑄件成型的原理與空腔鑄造大大不同，對鑄件的內在質量產生關鍵性的影響，也是形成各種鑄造缺陷的主要原因。
本節主要分析消失模涂料工藝的特點和鑄件成型的過程及機理，從模樣與液態金屬的相互作用、模樣熱解產物對鑄件質量的影響，以及鑄件中夾雜物形成的原因進行了綜合試驗和分析，為防止消失模鑄件產生各種特有的鑄造缺陷，提高鑄件質量提出了特定的全面解決方案和措施，為消失模涂料技術和生產，為提高消失模鑄件質量提供理論基礎，為生產實踐提供有力的技術支撐。
1.2.1消失模涂料成型原理分析
消失模涂料的最大優點源于無需起模、下芯與合箱操作，給工藝操作帶來極大好處，生產效率大大提高；但其最大缺點也源于此，實體模樣的存在使金屬液充型過程變得極為復雜，由此帶來鑄件的各種鑄造缺陷。另外，澆注過程中負壓的作用也使金屬液充型變得更加復雜。由于消失模鑄件是靠液態金屬將模樣熱解汽化，由液態金屬取代模樣原有位置，凝固后形成鑄件。
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