工程機(jī)械消失模的概念
一、什么是消失模鑄造？
消失模鑄造技術(shù)是將與鑄件尺寸形狀相似的發(fā)泡塑料模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂層并烘干后，埋在干石英砂中振動(dòng)造型，在一定條件下澆注液體金屬，使模型氣化并占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成所需鑄件的方法。 對(duì)于消失模鑄造，有多種不同的叫法。國內(nèi)主要的叫法有“干砂實(shí)型鑄造”、“ 負(fù)壓實(shí)型鑄造”，簡稱EPC鑄造。國外的叫法主要有：Lost Foam Process (U.S.A)、 P0licast Process(Italy)等。 與傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技術(shù)具有與無倫比的優(yōu)勢，因此被國內(nèi)外鑄造界譽(yù)為“二十一世紀(jì)的鑄造技術(shù)”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。
二、國外消失模鑄造的發(fā)展簡史？
1956年美國人H.F.SHOYER開始了將聚苯乙烯泡沫塑料用于鑄造的試驗(yàn)，并獲得成功,引起了人們極大的興趣，1958年以專利的形式公布于眾，當(dāng)時(shí)稱之為“無型腔鑄造”。起初，該法只是用來制造金屬雕像等藝術(shù)品鑄件，以后經(jīng)過許多實(shí)踐和探索，1962年西德從美國引進(jìn)專利，消失模鑄造法才開始被開發(fā)，并在工業(yè)上得到應(yīng)用。
1964年美國的T.R.SMITH發(fā)表了使用無粘結(jié)劑干砂造型生產(chǎn)消失模鑄件的專利。到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模鑄造法獲得了成功,并在許多國家得到了應(yīng)用,生產(chǎn)了成千上萬噸鑄件,但無粘結(jié)劑干砂實(shí)型鑄造卻沒得到發(fā)展,仍處于探索階段。在整個(gè)六十年代直至七十年代,消失模鑄造法僅限于單件小批生產(chǎn),典型產(chǎn)品是汽車模具、機(jī)器底座、藝術(shù)品等。1968年，德國人E.KRYZMOWSKI在砂箱內(nèi)抽成負(fù)壓進(jìn)行澆注,取得了專利，即現(xiàn)在的消失模鑄造。
八十年代以前，由于專利的制約，生產(chǎn)中使用無粘結(jié)劑干砂消失模鑄造受到限制；鑄造界與其他產(chǎn)業(yè)部門協(xié)調(diào)不夠；由于工藝不當(dāng)、型砂和涂料不合適以及模型質(zhì)量不高所導(dǎo)致的實(shí)型鑄件外觀及內(nèi)在質(zhì)量不夠好，造成了一部分人的等待、觀望甚至懷疑的態(tài)度，使得消失模鑄造法發(fā)展緩慢。
1981年以后由于相應(yīng)專利技術(shù)失效，再加上經(jīng)過幾年努力，發(fā)泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大進(jìn)步、模型組合粘結(jié)劑質(zhì)量改善、高質(zhì)量涂料被研制成功等工藝技術(shù)的進(jìn)步，消失模鑄造法得以迅速發(fā)展，并很快在生產(chǎn)上得到應(yīng)用。1982年美國首先公開了世界上第一條生產(chǎn)復(fù)雜鋁鑄件的消失模鑄造生產(chǎn)線。至此，消失模鑄造作為一種全新的鑄造工藝方法被應(yīng)用于生產(chǎn)。
三、消失模鑄造在中國的發(fā)展簡史
1979年，由我國著名消失模鑄造專家、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員黃述哲教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，在中國最早開始了消失模鑄造的原理性試驗(yàn)。同年，黃述哲教授在全國鑄造工藝學(xué)會(huì)上發(fā)表了“消失模鑄造基本特性的研究”論文報(bào)告，在國內(nèi)首次系統(tǒng)闡述了這一方法的特點(diǎn)和規(guī)律性。1982年，在大量實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，黃述哲教授主持在光機(jī)所工廠建成了一條消失模鑄造實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)線。黃述哲教授主持完成的“消失模鑄造技術(shù)開發(fā)及工業(yè)化應(yīng)用”于1997年、1998年分獲中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，這是我國鑄造工業(yè)界科技成果中獲得的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。1998年被國家科技部列為“九五國家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目”（99010202A）。黃述哲教授主持完成了數(shù)十個(gè)技術(shù)先進(jìn)、功能完備、配置合理、生產(chǎn)高效的消失模鑄造流水生產(chǎn)線工程。
九十年代開始以來，清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交大等也紛紛加入了消失模鑄造的研究。
四、消失模鑄造的工藝流程
大量生產(chǎn)的消失模鑄造的全部工藝流程。可見，該流程的主要工部有：熔化工部；制模工部；模型組合及涂層烘干工部；造型澆注工部；落砂清理工部。
五、消失模鑄造的分類
消失模鑄造根據(jù)其鑄型材料分類：自硬砂消失模鑄造和無粘結(jié)劑干砂消失模鑄造。
根據(jù)澆注條件分類：普通消失模鑄造和負(fù)壓消失模鑄造
六、消失模鑄造的工藝特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的砂型鑄造相比，大量生產(chǎn)的消失模鑄造有如下工藝特征：
?。?）一個(gè)與逐漸形狀完全一致、尺寸大小只差金屬收縮量的泡沫塑料模型保留在鑄型內(nèi)，形成“實(shí)型”鑄型，而不是傳統(tǒng)砂型的“空腔”鑄型（即“空型”）。
?。?）其砂型為無粘結(jié)劑、無水份、無任何附加物的干石英砂。
?。?）澆注時(shí)，泡沫塑料模型在高溫液體金屬作用下不斷分解氣化，產(chǎn)生金屬—模型的置換過程，而不象傳統(tǒng)“空型”鑄造是一個(gè)液體金屬的填充過程。制作一個(gè)鑄件，就要“消失”掉一個(gè)泡沫塑料模型。
?。?）泡沫塑料模型可以分塊成形再進(jìn)行粘結(jié)組合。模型形狀（即鑄件形狀）基本不受任何限制。
消失模鑄造技術(shù)是將與鑄件尺寸形狀相似的發(fā)泡塑料模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂層并烘干后，埋在干石英砂中振動(dòng)造型，在一定條件下澆注液體金屬，使模型氣化并占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成所需鑄件的方法。 對(duì)于消失模鑄造，有多種不同的叫法。國內(nèi)主要的叫法有“干砂實(shí)型鑄造”、“ 負(fù)壓實(shí)型鑄造”，簡稱EPC鑄造。國外的叫法主要有：Lost Foam Process (U.S.A)、 P0licast Process(Italy)等。 與傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技術(shù)具有與無倫比的優(yōu)勢，因此被國內(nèi)外鑄造界譽(yù)為“二十一世紀(jì)的鑄造技術(shù)”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。
二、國外消失模鑄造的發(fā)展簡史？
1956年美國人H.F.SHOYER開始了將聚苯乙烯泡沫塑料用于鑄造的試驗(yàn)，并獲得成功,引起了人們極大的興趣，1958年以專利的形式公布于眾，當(dāng)時(shí)稱之為“無型腔鑄造”。起初，該法只是用來制造金屬雕像等藝術(shù)品鑄件，以后經(jīng)過許多實(shí)踐和探索，1962年西德從美國引進(jìn)專利，消失模鑄造法才開始被開發(fā)，并在工業(yè)上得到應(yīng)用。
1964年美國的T.R.SMITH發(fā)表了使用無粘結(jié)劑干砂造型生產(chǎn)消失模鑄件的專利。到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模鑄造法獲得了成功,并在許多國家得到了應(yīng)用,生產(chǎn)了成千上萬噸鑄件,但無粘結(jié)劑干砂實(shí)型鑄造卻沒得到發(fā)展,仍處于探索階段。在整個(gè)六十年代直至七十年代,消失模鑄造法僅限于單件小批生產(chǎn),典型產(chǎn)品是汽車模具、機(jī)器底座、藝術(shù)品等。1968年，德國人E.KRYZMOWSKI在砂箱內(nèi)抽成負(fù)壓進(jìn)行澆注,取得了專利，即現(xiàn)在的消失模鑄造。
八十年代以前，由于專利的制約，生產(chǎn)中使用無粘結(jié)劑干砂消失模鑄造受到限制；鑄造界與其他產(chǎn)業(yè)部門協(xié)調(diào)不夠；由于工藝不當(dāng)、型砂和涂料不合適以及模型質(zhì)量不高所導(dǎo)致的實(shí)型鑄件外觀及內(nèi)在質(zhì)量不夠好，造成了一部分人的等待、觀望甚至懷疑的態(tài)度，使得消失模鑄造法發(fā)展緩慢。
1981年以后由于相應(yīng)專利技術(shù)失效，再加上經(jīng)過幾年努力，發(fā)泡聚苯乙烯原料珠粒有了很大進(jìn)步、模型組合粘結(jié)劑質(zhì)量改善、高質(zhì)量涂料被研制成功等工藝技術(shù)的進(jìn)步，消失模鑄造法得以迅速發(fā)展，并很快在生產(chǎn)上得到應(yīng)用。1982年美國首先公開了世界上第一條生產(chǎn)復(fù)雜鋁鑄件的消失模鑄造生產(chǎn)線。至此，消失模鑄造作為一種全新的鑄造工藝方法被應(yīng)用于生產(chǎn)。
三、消失模鑄造在中國的發(fā)展簡史
1979年，由我國著名消失模鑄造專家、中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械研究所研究員黃述哲教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組，在中國最早開始了消失模鑄造的原理性試驗(yàn)。同年，黃述哲教授在全國鑄造工藝學(xué)會(huì)上發(fā)表了“消失模鑄造基本特性的研究”論文報(bào)告，在國內(nèi)首次系統(tǒng)闡述了這一方法的特點(diǎn)和規(guī)律性。1982年，在大量實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，黃述哲教授主持在光機(jī)所工廠建成了一條消失模鑄造實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)線。黃述哲教授主持完成的“消失模鑄造技術(shù)開發(fā)及工業(yè)化應(yīng)用”于1997年、1998年分獲中科院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，這是我國鑄造工業(yè)界科技成果中獲得的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。1998年被國家科技部列為“九五國家科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目”（99010202A）。黃述哲教授主持完成了數(shù)十個(gè)技術(shù)先進(jìn)、功能完備、配置合理、生產(chǎn)高效的消失模鑄造流水生產(chǎn)線工程。
九十年代開始以來，清華大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交大等也紛紛加入了消失模鑄造的研究。
四、消失模鑄造的工藝流程
大量生產(chǎn)的消失模鑄造的全部工藝流程。可見，該流程的主要工部有：熔化工部；制模工部；模型組合及涂層烘干工部；造型澆注工部；落砂清理工部。
五、消失模鑄造的分類
消失模鑄造根據(jù)其鑄型材料分類：自硬砂消失模鑄造和無粘結(jié)劑干砂消失模鑄造。
根據(jù)澆注條件分類：普通消失模鑄造和負(fù)壓消失模鑄造
六、消失模鑄造的工藝特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的砂型鑄造相比，大量生產(chǎn)的消失模鑄造有如下工藝特征：
?。?）一個(gè)與逐漸形狀完全一致、尺寸大小只差金屬收縮量的泡沫塑料模型保留在鑄型內(nèi)，形成“實(shí)型”鑄型，而不是傳統(tǒng)砂型的“空腔”鑄型（即“空型”）。
?。?）其砂型為無粘結(jié)劑、無水份、無任何附加物的干石英砂。
?。?）澆注時(shí)，泡沫塑料模型在高溫液體金屬作用下不斷分解氣化，產(chǎn)生金屬—模型的置換過程，而不象傳統(tǒng)“空型”鑄造是一個(gè)液體金屬的填充過程。制作一個(gè)鑄件，就要“消失”掉一個(gè)泡沫塑料模型。
?。?）泡沫塑料模型可以分塊成形再進(jìn)行粘結(jié)組合。模型形狀（即鑄件形狀）基本不受任何限制。
相關(guān)標(biāo)簽:工程機(jī)械消失模,消失模
