所謂消失模鑄造技術(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(guó)內(nèi)主要的叫法有“干砂實(shí)型鑄造”、“ 負(fù)壓實(shí)型鑄造”,簡(jiǎn)稱EPC鑄造。國(guó)外的叫法主要有:Lost Foam Process (U.S.A)、 P0licast Process(Italy)等。
泡沫珠粒作為消失模鑄造原輔材料對(duì)鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用。
一、通常情況下用于消失模鑄造的泡沫珠粒有三種
1.消失模鑄造專(zhuān)用的可發(fā)性聚苯乙烯樹(shù)脂珠粒(簡(jiǎn)稱EPS);半透明珠粒,表觀密度(克/毫升)0.55-0.67,揮發(fā)份(%)≥6.5,適用于有色金屬(鋁、銅等)、灰鐵及一般鋼鑄件
2.可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹(shù)脂珠粒(簡(jiǎn)稱STMMA);半透明的乳白色珠粒,表觀密度(克/毫升)0.55-0.67,揮發(fā)份(%)≥8。適用于灰鐵、球鐵、低碳鋼、合金鋼鑄件
3.可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹(shù)脂珠粒 {簡(jiǎn)稱EPMMA)。乳白色珠粒,表觀密度(克/毫升)0.55-0.67,揮發(fā)份(%)≥10。適用于球鐵、可鍛鑄鐵、低碳鋼、合金鋼、不銹鋼鑄件等
在使用中可根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和要求來(lái)選用需要的品種和規(guī)格,來(lái)合理選擇
二、消失模鑄造的泡沫珠粒的使用方法:
消失模鑄造泡沫塑料模型生產(chǎn)過(guò)程中如下:
原始珠粒 → 預(yù)發(fā)泡 → 干燥、熟化 → 成型發(fā)泡 → 發(fā)泡塑料模
1. 原始樹(shù)脂珠粒選用
首先根據(jù)鑄件材質(zhì)及對(duì)鑄件質(zhì)量要求來(lái)選擇哪個(gè)品種,再根據(jù)
鑄件的最小壁厚來(lái)選用珠粒規(guī)格。一般選用的原始珠粒的粒徑小于或等于鑄件的最小壁厚的1/9 - 1/10。
2.樹(shù)脂珠粒的預(yù)發(fā)泡
消失模鑄造用珠粒的預(yù)發(fā)泡均采用間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)。間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)有兩種即加壓式預(yù)發(fā)泡機(jī)和真空式預(yù)發(fā)泡機(jī)。一般真空式預(yù)發(fā)泡機(jī)比加壓式預(yù)發(fā)泡機(jī)好。
真空預(yù)發(fā)機(jī)不僅珠粒預(yù)發(fā)倍數(shù)高,珠粒粒徑均勻而且預(yù)發(fā)的珠粒是干燥的。若采用加壓式預(yù)發(fā)機(jī)預(yù)發(fā),預(yù)發(fā)泡后的珠粒含水率高,需要用流化床干燥處理,干燥風(fēng)溫為25-35℃,使珠粒含水率降至2%以下。
經(jīng)預(yù)發(fā)后的珠粒須存放一段時(shí)間后才能使用,這段時(shí)間稱為熟化。
最佳熟化時(shí)間與環(huán)境溫度及空氣流動(dòng)情況有關(guān),熟化是否完成,可用珠粒的彈性好不好來(lái)判斷。注意熟化溫度不宜太高,時(shí)間不宜太長(zhǎng),否則發(fā)泡劑損失過(guò)多影響成型發(fā)泡質(zhì)量。熟化后珠粒要存放在密封的容器中,低溫貯存。
成型發(fā)泡
消失模泡沫塑料一般采用蒸缸成型和壓機(jī)成型兩種工藝
成型發(fā)泡后模型要進(jìn)行干燥和存放(穩(wěn)定化),模型在干燥和存放過(guò)程中要收縮。EPS模型收率為0.4-0.8%;EPMMA共聚樹(shù)脂模型收縮率為0.2-0.4%;因此在成型模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮泡沫塑料模型的收縮率。