消失模详解

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消失模详解

消失模铸造（又称实型铸造）是将与铸件尺寸形状相似的石蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振动造型，在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置，凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。

技术特征
由于无粘结剂的干砂在浇注过程中经常发生坍塌的现象，所以1967年德国的A.Wittemoser采用了所谓"磁型铸造"。1971年，日本的Nagano发明了V法(真空铸造法)，受此启发，今天的消失模铸造在很多地方也采用抽真空的办法来固定型砂。因此，近20年来消失模铸造技术在全世界范围内得到了迅速的发展。
铸件精度高
消失模铸造是一种近无余量、精确成型的新工艺,该工艺无需取模、无分型面、无砂芯,因而铸件没有飞边、毛刺和拔模斜度,并减少了由于型芯组合而造成的尺寸误差。铸件表面粗糙度可达Ra3.2至12.5μm；铸件尺寸精度可达CT7至9；加工余量最多为1.5至2mm，可大大减少机械加工的费用，和传统砂型铸造方法相比，可以减少40%至50%的机械加工时间。
设计灵活
为铸件结构设计提供了充分的自由度。可以通过泡沫塑料模片组合铸造出高度复杂的铸件。
无传统铸造中的砂芯
因此不会出现传统砂型铸造中因砂芯尺寸不准或下芯位置不准确造成铸件壁厚不均。
清洁生产
型砂中无化学粘结剂,低温下泡沫塑料对环境无害,旧砂回收率95%以上。
降低投资和生产成本
减轻铸件毛坯的重量,机械加工余量小。
缺点和局限性
消失模铸造工艺与其他铸造工艺一样，有它的缺点和局限性，并非所有的铸件都适合采用消失模工艺来生产，要进行具体分析。主要根据以下一些因素来考虑是否采用这种工艺。1.铸件的批量 批量越大,经济效益越可观。2.铸件材质 其适用性好与差的顺序大致是:灰铸铁--非铁合金--普通碳素钢--球墨铸铁--低碳钢和合金钢;通过必要的准备以不致使工艺实验、调试周期过长。3.铸件大小 主要考虑相应设备的使用范围（如振实台，砂箱）。4.铸件结构 铸件结构越复杂就越能体现消失模铸造工艺的优越性和经济效益,对于结构上有狭窄的内腔通道和夹层的情况,采用消失模工艺前需要预先进行实验,才能投入生产。

主要应用
消失模铸造技术的优势体现的越来越明显，许多中小企业相继投产。特别是近几年来消失模铸造企业如雨后春笋，从消失模铸造设备厂家的订货需求可以明显体会到这一点[2]  。
但是也有不少消失模铸造企业投产后不久纷纷下马。其中缘由在于许多企业对消失模铸造工艺了解不深入，一开始看起来消失模铸造工艺很简单，没有充分估计到它的规律性和复杂性，仓促上马，结果在实际生产中遇到意想不到的问题，又没有心理准备，对出现的问题束手无策，又匆匆下马。结果既浪费时间、资金和精力，又要丢掉市场，得不偿失。实际上，消失模铸造是一个系统工程，理论上可以用于生产各种铸件，并且在实验室取得了广泛的成功。但是，由于我国消失模铸造模型材料普遍采用包装用的泡沫聚苯乙烯(EPS)，并且专用涂料技术还没有形成技术优势，加之干砂振动技术和消失模铸造工艺也不成熟，从而导致许多初上企业，特别是中小企业对于这些认识还不深入，所以才会出现一哄而上又一哄而下的被动局面。专家表示，国内铸造产业还需不断努力，以便未来更好的发展。

生产线

类型
单机或简易型
通常在铸造车间设置1-2台(造型时用)三维振动台，几个-10多个专用砂箱，砂箱吊运或设有辊(轨)道的砂箱简易输送线，干砂一般是自然冷却或设有简易型砂冷却装置，另加一套抽真空系统和砂除尘筛分设备。投资灵活，费用在8-15万，生产规模一般在500-5000吨。 这种生产模式是比较符合我国国情，花钱少，上马快，深受我国广大中小企业欢迎，发展十分迅速。这类工厂占我国消失模铸造厂点的90%以上。
国产型
采用机械、液压、气动和电控方式，自行设计的国产型生产线，其砂箱数在10 -50余个不等；均设有砂冷却系统设备；生产规模在年产2000―30000吨，投资在50万－400万不等。这类生产厂点约有30家(条)。特点是系统完整，功能齐全，连续作业，适合大批量、大规模生产 。


国外引进型
引进国外的这些工厂中，投资少则为约1000余万元，多则为(累计)约8000万元，一般在4000至5000万元之间。


布局原则
消失模生产线一般分为二个区域：白区和黑区。白区工作环境相对较好，一般为单独的车间。黑区也为独立车间。消失模铸造生产线布局的问题主要把握以下原则：设备布局尽量紧凑。充分利用空间位置。主要设备和各辅助设备尽量缩短连接距离。另可结合物流通道及安全问题考虑设备的布局[3]  。
消失模铸造生产工艺为多套设备形成的大流水生产线。合理的产线布局可以将设备和设备之间连接所产生的部分费用免去，减少项目上不必要的浪费，减少车间物流通道距离，提高生产工作效率，降低生产成本，有效利用资源，甚至极为合理的产线布局有利于生产工艺的充分发挥。(白区中涂料烘干以后进入造型工部下模样的距离、黑区中频炉出铁水后到浇注线上的距离等等)