铸造泡沫工艺怎么做

1. 消失模铸造工艺的铸造

消失模铸造工艺流程：
消失模铸造工艺简介：
1，泡塑珠粒的选用：
消失模铸造专用的泡沫珠粒有三种。
①可发性聚苯乙烯树脂珠粒（简称EPS）；
②可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒（简称STMMA）； ③可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒 （简称EPMMA）。
常用可发性聚苯乙烯树脂珠粒（EPS），用于铸造有色金属、灰铁及一般钢铸。
珠粒特点：半透明珠粒，预发泡倍数40~60，粒径为0.18~0.80亳米（6种尺寸），
一般选用的原始珠粒的粒径小于或等于铸件的最小壁厚的1/9 ~ 1/10。
2，模型制作：
有两种情况：
◎由泡塑珠粒制作：预发泡——熟化——发泡成型——冷却出模
①预发泡
EPS珠粒在加入模具前，要先进行预发泡，以使珠粒膨胀到一定尺寸。
预发泡过程决定了模型的密度、尺寸稳定性及精度，是关键环节之一。适用于EPS珠粒予发泡的方法有三种：热水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡。真空预发泡的珠粒发泡率高，珠粒干燥，应用较多。
②熟化
经预发泡的EPS珠粒放置在干燥、通风的料仓中一定时间。以便使珠粒泡孔内外界压力平衡，使珠粒具有弹性和再膨胀能力，除去珠粒表面的水分。熟化时间在8~48小时。
③发泡成型
将预发泡且熟化的EPS珠粒填充到金属模具的型腔内，加热，使珠粒再次膨胀，填满珠粒间的空隙，并使珠粒间相互融合，形成平滑表面，即模型。出模前必须进行冷却，使模型降温至软化温度以下，模型硬化定形后，才能出模。出模后还应有模型干燥及尺寸稳定的时间。设备有蒸缸及自动成形的成型机两种。
◎由泡塑板材制作：泡塑板材——电阻丝切割——粘结——模型
对简单模型，可利用电阻丝切割装置，将泡塑板材切割成所需的模型。
对复杂模型，首先用电阻丝切割装置，将模型分割成几个部分，然后进行粘，使之成为整体模型。
3，模型组合成簇：
是将自行加工好（或外购）的泡塑模型与浇冒口模型组合粘结在一起，形成模型簇，这种组合有时在涂料前进行，有时在涂层制备后埋箱造型时进行。是消失模（实型）铸造不可缺少的一道工序。
目前使用的粘结材料：橡胶乳液、树脂溶剂和热熔胶及胶带纸。
4，模型涂层：
实型铸造泡塑模型表面必需涂一层一定厚度的涂料，形成铸型内壳。其涂层的作用是为了提高EPS模型的强度和刚度，提高模型表面抗型砂冲刷能力，防止加砂过程中模型表面破损及振动造型及负压定型时模型的变形，确保铸件的尺寸精度。
外购的消失模铸造专用涂料,在涂料搅拌机内加水搅拌,使其得到合适的粘度。搅拌后的涂料放入容器内,用浸、刷、淋和喷的方法将模型组涂覆。一般涂两遍，使涂层厚度为0.5 ~ 2mm。据铸件合金种类、结构形状及尺寸大小不同选定。涂层在40~50℃下烘干。
5，振动造型：
我们介绍常用的一种造型方法（两种方法之一）。
其工序包括如下工序：砂床制备——放置EPS模型——填砂——密封定型
①砂床制备
将带有抽气室的砂箱放在振动台上，并卡紧。底部放入一定厚度的底砂（一般砂床厚度在50~100mm以上），振动紧实。
型砂为无粘结剂、无填加物、不含水的干石英砂。黑色金属温度高，可选用较粗的砂，铝合金采用较细砂子。型砂经处理后要反复使用。
砂箱为单面开口、设有抽气室或抽气管、起吊或行走机构的砂箱。
②放置EPS模型
振实后，其上据工艺要求放置EPS模型组，并培砂固定。
③填砂
加入干砂（几种加砂方法），同时施以振动（X、Y、Z三个方向），时间一般为30~60秒，使型砂充满模型的各个部位，且使型砂的堆积密度增加。
④密封定型
砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱内抽成一定真空，靠大气压力与铸型内压力之差将砂粒“粘结”在一起，维持铸型浇注过程不崩散，称之为“负压定型。较为常用。
6，浇注置换
EPS模型一般80℃左右软化，420~480℃时分解。分解产物有气体、液体及固体三部分。热分解温度不同，三者含量不同。
实型铸造浇注时，在液体金属的热作用下，EPS模型发生热解气化， 产生大量气体，不断通过涂层型砂，向外排放，在铸型、模型及金属间隙内形成一定气压，液体金属不断地占据EPS模型位置，向前推进，发生液体金属与EPS模型的置换过程。置换的最终结果是形成铸件。
浇注操作过程采用慢——快——慢。并保持连续浇注，防止浇注过程断流。浇后铸型真空维持3~5分钟后停泵。浇注温度比砂型铸造的温度高30~50℃。
7，冷却清理
冷却后，实型铸造落砂最为简单，将砂箱倾斜吊出铸件或直接从砂箱中吊出铸件均可，铸件与干砂自然分离。分离出的干砂处理后重复使用。

2. 消失模铸造技术的三个步骤

白区、浇铸和最后清整工序。消失模铸造工人根据聚苯乙烯的发泡成型制造了“白区”这个词，并且，测得最终铸件质量80~90%取决于白区工序。白区工序过程是珠粒发泡、泡沫成型、组合成串、刷涂料、烘干。而整个技术的其它工序也很重要（事实上，浇铸一个消失模模样跟一个空腔铸型没有半点相似之处）。这篇文章重点在于介绍消失模白区工艺以及白区在制作高质量的大批量铸件中的作用。
为了清楚的说明消失模铸造中的泡沫成型部分，关于消失模铸造模具是如何制得的讨论是必须的。 为了保证铸件既满足产品功能要求又能达到可铸和方便加工的要求，在零件设计人员，消失模铸造工作者和机械加工人员中实施并行工程是必须的。消失模铸造技术的真正价值是零件的设计可以比典型的用在型砂和金属模中的型芯更复杂。机器加工步骤可以免去，并且整个零件可以被粘合以消除垫圈和/或联接紧固密封圈。如果产品客户和加工客户真正懂得消失模铸造配件给产品设计带来的价值，消失模铸件将得到更广泛的应用。
零件设计人员和模具设计人员进行同步设计时，三维电脑工作平台的使用是必须的，模具设计者可以把草图、拔模斜度、倒圆和缩放因素放入到零件设计中。当零件设计者改进图纸时，模具设计者可以开始设置分模线、融合线和必须的抽芯机构来制泡沫模型，模具壁厚和模具嵌块正确使用的重要性，透气塞和射料枪的合理布置是三个属性，不仅用于产品设计，也可用于模具设计。使用电脑“壁厚探测器”探测薄壁问题。
一个消失模模具的设计制造中心包含“普通模具库”的使用、这个“三维电子CAD库”存有消失模模具用到的所有普通硬件，消失模铸造模具设计者利用电子三维馆中储存的样品并使之适用于设计中的特殊零件。这“普通模具库”包含特定工程配件，一般商品（紧固件、定位器、汽缸、活块等），并且有超出模具设计的射料枪，射料枪安装夹板，汽室和绝缘装置，型芯抽出装置，限制开关等等。这个库中还包含所有的重要配合尺寸和被并入到泡沫模型店中的制模和粘合机器的工作参数。普通几何尺寸合公差也被收藏到这个库中，假如希望的话，快速变化模具可以被设计，包括蒸汽、水、电流、压缩空气、真空源等等。
如果真正的并行工程尝试被零件设计、模具设计者、模具操作者采用以及在铸造厂中浇铸成型，这个普通模具库就变得真的有价值，从过去的工作中可学得经验并存档到这个电子CAD库中，所以新的零件设计可以建立在这些取得的经验上。举个例子，当检测一个模具的故障，模具机器操作者发现不管他如何调整机器参数，总是不能把料填到模具中的特定区域中。这个模具的设计者被咨询后，作出了在问题区域添加一把射料枪或者添加透气孔的决定。于是，射料问题解决了。当这个模具设计者研究了问题区域的几何结构，他制出了射料枪和透气孔的分布规则用于将来的模具设计。一份标准的设计清单、材料清单和过程清单可从这发展出来，这库引领着将来的零件设计。

3. 消失模铸造工艺及原理

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。1958年,美国的H.F.shroyer发明了用可发性泡沫塑料模样制造金属铸件的专利技术并取得了专利(专利号USP2830343)。最初所用的模样是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成的.采用粘土砂造型,用来生产艺术品铸件。采用这种方法,造型后泡沫塑料模样不必起出,而是在浇入液态金属后聚苯乙烯在高温下分子裂解而让出空间充满金属液,凝固后形成铸件。1961年德国的Grunzweig和Harrtmann公司购买了这一专利技术加以开发,并在1962年在工业上得到应用。采用无粘结剂干砂生产铸件的技术由德国的H.Nellen和美国的T.R.Smith于1964年申请了专利。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采用了可以被磁化的铁丸来代替硅砂作为造型材料,用磁力场作为"粘结剂"。这就是所谓＂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。在1980年以前使用无粘结剂的干砂工艺必须得到美国"实型铸造工艺公司"(Full
Mold
Process,Inc)"的批准。在此以后,该专利就无效了。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。[编辑本段]消失模铸造工艺的特点消失模工艺的砂...
1.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%的机械加工间。2.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。3.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。4.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。5.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。
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。-----更多详见
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