消失模鑄造簡稱EPC，又稱氣化模鑄造或?qū)嵭丸T造。它是采用泡沫塑料模樣代替普通模樣緊實(shí)造型，造好鑄型后不取出模樣、直接澆入金屬液，在高溫金屬液的作用下，泡沫塑料模樣受熱氣化、燃燒而消失，金屬液取代原來泡沫塑料模樣占據(jù)的空間位置，冷卻凝固后即獲得所需的鑄件。消失模鑄造生產(chǎn)線的工藝流程分為白區(qū)與黑區(qū)兩大部分。
一、白區(qū)工藝流程
首先根據(jù)鑄件的材質(zhì)以及壁厚選擇適合它的原始珠粒。將原始珠粒按定量加入間歇式予發(fā)機(jī)中進(jìn)行預(yù)發(fā)泡，使其達(dá)到工藝要求的密度，通過予發(fā)機(jī)硫化床干燥后發(fā)送到熟化倉內(nèi)進(jìn)行熟化。熟化后的珠粒運(yùn)送到成型間，將珠粒注入到成型機(jī)上的模具中，通蒸汽將其膨脹融解成型，形成鑄件模樣，通冷水進(jìn)行冷卻降溫，使白模具有一樣的強(qiáng)度，這時(shí)成型機(jī)起模人工取出白模放到白模烘干車上，運(yùn)輸至熱風(fēng)隧道通過式烘干室進(jìn)行烘干。白模烘干車在烘干室軌道上行走，每推進(jìn)室內(nèi)一車，在另一端頂出一車，以此循環(huán)。烘干室采用熱風(fēng)強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)，烘干室內(nèi)的溫度及濕度通過PLC自動控制達(dá)到工藝要求，大大提高了生產(chǎn)效率，并節(jié)約能源。白模烘干后運(yùn)輸?shù)浇M模間組裝、粘結(jié)澆冒口。組裝好的白模運(yùn)輸至一次涂料間浸刷涂料，不同材質(zhì)的鑄件選擇不同的涂料配方，將原材料放入涂料攪拌機(jī)中進(jìn)行攪拌，達(dá)到工藝要求時(shí)間后測試涂料密度，經(jīng)測試合格后再放入涂料槽中供工人使用。將浸刷好的白模放到烘干車上運(yùn)輸至黃模一次烘干室進(jìn)行烘干，烘干后的黃模運(yùn)輸?shù)蕉瓮苛祥g進(jìn)行二次浸刷涂料，達(dá)到工藝要求的涂層厚度，再運(yùn)輸至黃模二次烘干室進(jìn)行烘干、修補(bǔ)。經(jīng)過二次烘干后的黃模用烘干車運(yùn)輸?shù)胶趨^(qū)造型工部進(jìn)行填箱、造型，烘干車空車返回成型間。至此白區(qū)工藝流程全部結(jié)束。
二、黑區(qū)工藝流程
1．造型工部
造型工部由兩條造型線和一條回箱線組成，砂箱的循環(huán)運(yùn)行是由砂箱軌道、手動變軌車來完成，每一條生產(chǎn)線由工藝要求的砂箱數(shù)量組成。每一條造型線由一臺2t單維振實(shí)臺，兩臺4t變頻三維振實(shí)臺組成。造好型的砂箱依次進(jìn)入兩條澆注冷卻線，澆注冷卻線由真空對接機(jī)組成。澆注冷卻線進(jìn)入一定數(shù)量砂箱后真空對接機(jī)自動對接、人工澆注。澆注完成后進(jìn)行保壓冷卻，保壓后真空對接機(jī)復(fù)位，撤真空，保壓結(jié)束后進(jìn)入冷卻段進(jìn)行冷卻。在這兩條澆注線澆注的同時(shí)，造型線造好型的砂箱依次進(jìn)入令外兩條澆注線等待澆注，并重復(fù)前兩條澆注線的動作，以此循環(huán)。本造型工部采用BSZ-04k變頻三維振實(shí)臺，其結(jié)構(gòu)及工作原理：本機(jī)由三對6臺激振電機(jī)作為激振源。每對激振電機(jī)反向同步運(yùn)轉(zhuǎn)，分別形成三個(gè)方向（X、Y、Z）的合力，使振實(shí)臺及其上面的砂箱以一定的加速度振動，完成對砂箱內(nèi)干砂的緊實(shí)。振實(shí)臺采用空氣彈簧支撐，可升降，使砂箱在振實(shí)過程中更加平穩(wěn)，防止砂子擠壓白模變型。另外振實(shí)臺還配有氣動自動夾緊裝置。實(shí)現(xiàn)了砂箱與振實(shí)臺緊固一體的快速、方便、靈活操作的作業(yè)需要。
2．真空負(fù)壓系統(tǒng)
真空系統(tǒng)是消失模鑄造工藝的主要設(shè)備，它的作用是為負(fù)壓砂箱制造穩(wěn)定的負(fù)壓場，使干砂在大氣壓力作用下達(dá)到一定的緊實(shí)度，同時(shí)將泡沫模型氣化過程中產(chǎn)生的氣體及塵粒等異物吸走，以保證澆注順利有序的進(jìn)行。本套真空系統(tǒng)由兩臺2BE水環(huán)式真空泵、除塵過濾器、穩(wěn)壓罐、水箱、真空對接機(jī)等組成。2BE水環(huán)式真空泵是德國技術(shù)的國產(chǎn)化，性能穩(wěn)定，高效節(jié)能。該機(jī)的工作過程是，首先將砂箱內(nèi)的廢氣物抽至濕法除塵器，經(jīng)過除塵器過濾的凈化廢氣進(jìn)入到穩(wěn)壓罐（穩(wěn)壓罐起穩(wěn)定負(fù)壓的作用，以防止負(fù)壓值的過度波動給砂箱的負(fù)壓值帶來的不利影響），穩(wěn)壓罐與水環(huán)真空泵相通，廢氣從穩(wěn)壓罐被抽入真空泵后再送至氣水分離器，經(jīng)過氣水分離的廢氣被排入大氣中，分離后的水進(jìn)行循環(huán)使用。本系統(tǒng)的液壓翻箱機(jī)能實(shí)現(xiàn)砂箱的自動落砂功能，減輕工人的勞動強(qiáng)度。
3．砂處理系統(tǒng)
澆注、冷卻后的鑄件隨砂箱通過手動變軌車運(yùn)至回箱線上，砂箱人工推至液壓翻箱機(jī)上進(jìn)行翻箱，翻箱后鑄件落在落砂格柵上運(yùn)往鑄件清理工部進(jìn)行下工序作業(yè)。此時(shí)熾熱的干砂經(jīng)落砂溜斗均勻的流入振動輸送篩分機(jī)，經(jīng)過篩分后，砂中的雜質(zhì)、砂塊、大的鐵豆飛邊等流入廢料斗。因?yàn)槁渖皽囟群芨撸院Y板選用不銹鋼板特制。熱砂由耐高溫的環(huán)鏈提升機(jī)提升進(jìn)入風(fēng)選、磁選機(jī)，進(jìn)行的風(fēng)選、磁選分 離。粉塵從風(fēng)選機(jī)除塵口進(jìn)入除塵系統(tǒng)；鐵豆等磁性物質(zhì)被磁選分離落入廢料箱。此設(shè)備是德國產(chǎn)品的國產(chǎn)化。經(jīng)風(fēng)選、磁選后的熱砂均勻的流入沸騰冷卻床，熱砂在沸騰床中被高壓空氣吹起，不斷翻滾、沸騰成流態(tài)狀向前移動，反復(fù)與水冷管循環(huán)接觸進(jìn)行熱交換，直至到沸騰床末端從出砂口流入到斗式提升機(jī)。同時(shí)熱砂與常溫空氣進(jìn)行熱交換，在此過程中砂中的粉塵隨熱風(fēng)進(jìn)入除塵系統(tǒng)。此設(shè)備是日本技術(shù)國產(chǎn)化的產(chǎn)品，是當(dāng)今消失模鑄造、“V”法鑄造，國際、國內(nèi)最佳砂冷卻設(shè)備。經(jīng)冷卻的干砂由斗提機(jī)提升送入到中間砂庫中。
中間砂庫的作用：
?。?）大量儲存?zhèn)溆蒙埃谷€造型砂一直處于循環(huán)使用的封閉線路中，以改善工人的作業(yè)環(huán)境。
?。?）緩沖調(diào)劑用砂量。當(dāng)生產(chǎn)過程需要落砂、倒箱而不需填箱振實(shí)造型時(shí)，或者反之，即落砂與造型不需同步作業(yè)時(shí)，中間緩沖砂斗的設(shè)置則可保障這一要求的實(shí)現(xiàn)。中間砂庫的干砂經(jīng)自動加砂門進(jìn)入直線振動篩分機(jī)，直線振動篩分機(jī)的作用：①篩分大的顆粒物；②篩除100目以下的細(xì)砂及粉塵，保證型砂的透氣性；③型砂在振動前進(jìn)的過程中，與常溫空氣進(jìn)行熱交換，加熱的空氣被除塵系統(tǒng)抽走，同時(shí)降低型砂溫度，減輕除塵系統(tǒng)的壓力。此設(shè)備是我公司借鑒德國設(shè)備的國產(chǎn)化，為國內(nèi)首創(chuàng)。型砂通過直線振動篩被提升機(jī)提升送到砂溫冷卻器進(jìn)行二次砂溫冷卻，此設(shè)備是無動力設(shè)備，通過調(diào)量裝置控制型砂冷卻時(shí)間，從而降低型砂溫度。冷卻的型砂經(jīng)斗提機(jī)提升，由皮帶機(jī)分別送入3個(gè)日耗砂庫中。各砂庫下方配有氣動雨淋加砂器，可實(shí)現(xiàn)均勻大面積加砂，縮短加砂時(shí)間，降低砂子對白模的沖擊，是薄壁工件必需的加砂方法。冷卻的干砂在日耗砂庫下進(jìn)入造型工部。至此完成從落砂、降溫、除塵、磁選、清理雜物、輸送的全過程。
4．電控系統(tǒng)
本條消失模砂處理線采用PLC全線自動程序控制，同時(shí)設(shè)有自動和手動切換功能，整條生產(chǎn)線各單元設(shè)備的啟動、停止可實(shí)現(xiàn)如下運(yùn)行：按下總啟動按鈕，整條線將按順序自動開機(jī)；當(dāng)整條線符合停機(jī) 條件時(shí)，整條線就將自動關(guān)機(jī)，但是若其中某單元設(shè)備不符合停機(jī)條件時(shí)，則該設(shè)備可繼續(xù)運(yùn)行，直至符合條件后完全停機(jī)。下班關(guān)機(jī)時(shí)，只要按下總停止按鈕則整條線將按順序停機(jī)。本條線設(shè)有各單元設(shè)備連鎖保護(hù)功能。當(dāng)全線或單元設(shè)備運(yùn)行時(shí)，若其中某一臺設(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)，該設(shè)備則會顯示紅燈報(bào)警，并且此時(shí)該故障設(shè)備的前繼設(shè)備均會立即停機(jī)而后繼設(shè)備會正常運(yùn)行。從而保護(hù)了設(shè)備的超載運(yùn)行，杜絕設(shè)備事故的發(fā)生。整條線的電控不僅對各單元設(shè)備進(jìn)行控制，而且對砂庫的料位器也進(jìn)行停機(jī)、開機(jī)聯(lián)動控制。PLC是日本歐姆龍，其他主要電氣元件是西門子，保證全線可靠運(yùn)行。本消失模鑄造生產(chǎn)線設(shè)備配置科學(xué)合理，采用先進(jìn)的自動化控制，在保證生產(chǎn)綱領(lǐng)完成的同時(shí)，提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)節(jié)省了大量的勞動力，并真正體現(xiàn)了鑄造行業(yè)綠色革命的含義。
消失模鑄造車間環(huán)境狀況的優(yōu)勢：
（1）聚苯乙烯泡沫塑料在低溫下對環(huán)境完全無害，它的密度小，制模勞動強(qiáng)度低，環(huán)境好，制模工序容易實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
（2）消失模鑄造簡化了制芯、砂處理過程，工序間搬運(yùn)量小，勞動強(qiáng)度顯著降低，并容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化生產(chǎn)。
?。?）由于采用流動性好的干砂造型、減免了混砂設(shè)備，簡化了造型緊實(shí)設(shè)備，因而大大減少了噪音和粉塵、舊砂回用設(shè)備也大大簡化了。
（4）由于不用型芯，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鑄件的精確化，清理工作量大大減輕，車間的噪音，粉塵也相應(yīng)減少。
?。?）CO等廢氣的處理量比較少。澆注時(shí)白模受熱分解、氣化，產(chǎn)生的廢氣通過抽真空進(jìn)入濕法除塵器進(jìn)行水浴處理，然后再通過汽水分離器進(jìn)行分離，分離后的廢氣排放到大氣當(dāng)中。
?。?）整條生產(chǎn)線配備除塵系統(tǒng)，各設(shè)備間均設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥；粉塵濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
（7）鑄造型砂在生產(chǎn)線各設(shè)備間密閉處理，真正做到“空中無粉塵，地上無散砂”。
總之，消失模鑄造是一種近無余量的液態(tài)金屬精確成型的技術(shù)，它被認(rèn)為是“21世紀(jì)的新型鑄造技術(shù)”及“鑄造中的綠色工程”。
