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實現綠色鑄造的工藝——消失模鑄造技術


    消失模鑄造技術(EPC或LFC)是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸完全一樣的實型模具,經浸涂耐火粘結涂料,烘干后進行干砂造型,振動緊實,然后澆入金屬液使模樣受熱氣化消失,而得到與模樣形狀一致的金屬零件的鑄造方法。消失模鑄造是一種近無余量、精確成形的新技術,它不需要合箱取模,使用無粘結劑的干砂造型,減少了污染,被認為是21世紀最可能實現綠色鑄造的工藝技術。
  消失模鑄造技術主要有以下幾種:
  1、壓力消失模鑄造技術
  壓力消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與壓力凝固結晶技術相結合的鑄造新技術,它是在帶砂箱的壓力灌中,澆注金屬液使泡沫塑料氣化消失后,迅速密封壓力灌,并通入一定壓力的氣體,使金屬液在壓力下凝固結晶成型的鑄造方法。這種鑄造技術的特點是能夠顯著減少鑄件中的縮孔、縮松、氣孔等鑄造缺陷,提高鑄件致密度,改善鑄件力學性能。
  2、真空低壓消失模鑄造技術
  真空低壓消失模鑄造技術是將負壓消失模鑄造方法和低壓反重力澆注方法復合而發展的一種新鑄造技術。真空低壓消失模鑄造技術的特點是:綜合了低壓鑄造與真空消失模鑄造的技術優勢,在可控的氣壓下完成充型過程,大大提高了合金的鑄造充型能力;與壓鑄相比,設備投資小、鑄件成本低、鑄件可熱處理強化;而與砂型鑄造相比,鑄件的精度高、表面粗糙度小、生產率高、性能好;反重力作用下,直澆口成為補縮短通道,澆注溫度的損失小,液態合金在可控的壓力下進行補縮凝固,合金鑄件的澆注系統簡單有效、成品率高、組織致密;真空低壓消失模鑄造的澆注溫度低,適合于多種有色合金。
  3、振動消失模鑄造技術
  振動消失模鑄造技術是在消失模鑄造過程中施加一定頻率和振幅的振動,使鑄件在振動場的作用下凝固,由于消失模鑄造凝固過程中對金屬溶液施加了一定時間振動,振動力使液相與固相間產生相對運動,而使枝晶破碎,增加液相內結晶核心,使鑄件最終凝固組織細化、補縮提高,力學性能改善。該技術利用消失模鑄造中現成的緊實振動臺,通過振動電機產生的機械振動,使金屬液在動力激勵下生核,達到細化組織的目的,是一種操作簡便、成本低廉、無環境污染的方法。
  4、半固態消失模鑄造技術
  半固態消失模鑄造技術是消失模鑄造技術與半固態技術相結合的新鑄造技術,由于該工藝的特點在于控制液固相的相對比例,也稱轉變控制半固態成形。該技術可以提高鑄件致密度、減少偏析、提高尺寸精度和鑄件性能。
  5、消失模殼型鑄造技術
  消失模殼型鑄造技術是熔模鑄造技術與消失模鑄造結合起來的新型鑄造方法。該方法是將用發泡模具制作的與零件形狀一樣的泡沫塑料模樣表面涂上數層耐火材料,待其硬化干燥后,將其中的泡沫塑料模樣燃燒氣化消失而制成型殼,經過焙燒,然后進行澆注,而獲得較高尺寸精度鑄件的一種新型精密鑄造方法。它具有消失模鑄造中的模樣尺寸大、精密度高的特點,又有熔模精密鑄造中結殼精度、強度等優點。與普通熔模鑄造相比,其特點是泡沫塑料模料成本低廉,模樣粘接組合方便,氣化消失容易,克服了熔模鑄造模料容易軟化而引起的熔模變形的問題,可以生產較大尺寸的各種合金復雜鑄件。
  6、消失模懸浮鑄造技術
  消失模懸浮鑄造技術是消失模鑄造工藝與懸浮鑄造結合起來的一種新型實用鑄造技術。該技術工藝過程是金屬液澆入鑄型后,泡沫塑料模樣氣化,夾雜在冒口模型的懸浮劑(或將懸浮劑放置在模樣某特定位置,或將懸浮劑與EPS一起制成泡沫模樣)與金屬液發生物化反應從而提高鑄件整體(或部分)組織性能。
  由于消失模鑄造技術成本低、精度高、設計靈活、清潔環保、適合復雜鑄件等特點,符合新世紀鑄造技術發展的總趨勢,有著廣闊的發展前景。

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