消失模鑄造兩個(gè)關(guān)

消失模鑄造兩個(gè)關(guān)第1頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月作者簡(jiǎn)介袁東洲（1947.01—）男，漢族，陜西渭南市人，大學(xué)文化，高級(jí)工程師。長(zhǎng)期從事鑄造工業(yè)技術(shù)及感應(yīng)電爐應(yīng)用技術(shù)研究工作?，F(xiàn)任山西晉城市金珂鑄業(yè)制造公司總工程師，山西省中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)專家，全國(guó)消失模與V法鑄造技術(shù)委員會(huì)高級(jí)工程師。兼職中國(guó)內(nèi)燃機(jī)鑄造新技術(shù)推廣組專家委員；中國(guó)科技研究交流中心特約研究員；中國(guó)管理科學(xué)研究院學(xué)術(shù)委員會(huì)研究員；《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》特邀編輯；《今日鑄造》雜志客座專家；中國(guó)改革發(fā)展叢書編纂委員會(huì)特約編委。目前主要從事高強(qiáng)度鑄鐵生產(chǎn)汽車配件、空壓機(jī)零部件及管道控制結(jié)構(gòu)件的消失模鑄造技術(shù)研究。在學(xué)術(shù)?？腿珖?guó)性專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表科技論文80余篇。通聯(lián)方式：0356—3898985（辦），傳真0356—3898986；E-mail：ydzh470119＠126.com第2頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月摘要

與

關(guān)鍵詞摘要：作者積多年來(lái)從事消失模鑄造的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從消失模鑄造常見缺陷的觀察分析基礎(chǔ)上，本文重點(diǎn)闡述模樣制作與模樣氣化成型兩個(gè)關(guān)鍵工序的技術(shù)工藝控制，進(jìn)一步提高消失模鑄件質(zhì)量，論述了模樣制作和模樣氣化是消失模鑄造的兩大核心環(huán)節(jié)，是決定消失模鑄造成功與失敗的關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)踐證明，只要掌握并控制好這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)并熟練應(yīng)用于生產(chǎn)，消失模鑄件的質(zhì)量提高和穩(wěn)定是不難解決的。關(guān)鍵詞：消失模鑄造模樣氣化置換成型第3頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前言隨著消失模鑄造設(shè)備國(guó)產(chǎn)化配套水平的提高，隨著消失模鑄造原輔材料質(zhì)量的不斷提高，諸多科研人員對(duì)于消失模鑄造原理和理論研究的不斷深入，加上從生產(chǎn)實(shí)踐中涌現(xiàn)出一大批具有一定理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的消失模鑄造技術(shù)骨干力量，我國(guó)的消失模鑄造出現(xiàn)史無(wú)前例的好局面。尤其是許多新建中小企業(yè)在選擇鑄造生產(chǎn)方式的時(shí)候，優(yōu)先考慮采用消失模鑄造，真正是方興未艾，前程似錦。但是，必須認(rèn)識(shí)到中小企業(yè)普遍存在的技術(shù)力量薄弱、管理者的認(rèn)知水平欠缺，檢測(cè)手段不健全和資金不充足等諸多問(wèn)題；尤其是對(duì)消失模鑄造認(rèn)識(shí)上的不足，所以，在產(chǎn)品選擇和工藝技術(shù)方面出現(xiàn)這樣那樣的問(wèn)題，難免遇到挫折走點(diǎn)彎路。在此，就中小企業(yè)的決策者和技術(shù)人員如何認(rèn)識(shí)消失模鑄造及其工藝技術(shù)特殊性，結(jié)合我們的實(shí)踐談幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與體會(huì)。第4頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月消失模鑄造就是利用泡沫塑料容易氣化、燃燒的特性，將泡沫模樣埋進(jìn)砂型中然后給予負(fù)壓后這個(gè)時(shí)候就是通俗說(shuō)的實(shí)型型腔，澆入高溫金屬液使泡沫塑料模樣迅速熱解、氣化燃燒而消失，金屬液隨即占據(jù)氣化模的空間（也可以說(shuō)成是金屬與泡塑模樣置換過(guò)程），冷卻后得到消失模鑄造生產(chǎn)的鑄件。為了防止金屬液滲入砂子空隙中造成鑄件粘砂缺陷，給模樣表面要涂刷耐火涂料，這個(gè)涂層能在金屬液澆注型腔過(guò)程，可以支持干砂型，防止其塌箱和崩潰。由于泡沫塑料模樣的存在，金屬液充填過(guò)程與砂型鑄造方法是不相同的。如果完全利用傳統(tǒng)鑄造理念產(chǎn)生的工藝設(shè)計(jì)消失模鑄造工藝生產(chǎn)的鑄件出現(xiàn)缺陷是在所難免的。所以，消失模鑄造的缺陷與其鑄件成形過(guò)程密切相關(guān)。如果連消失模鑄造的原理完全不懂或者知之甚少，完全依照砂型鑄造去做，那肯定是舉步維艱，甚至?xí)凰?。?頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在距我們不遠(yuǎn)地方就有這樣個(gè)例，一個(gè)單位因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效益好，但他們是從事根本與鑄造無(wú)關(guān)的行業(yè)，決策者過(guò)高地估計(jì)了消失模鑄造的優(yōu)勢(shì)，包括對(duì)消失模鑄造成本價(jià)格的錯(cuò)誤估算，就決定投資兩千萬(wàn)上個(gè)消失模鑄造企業(yè)，結(jié)果開工就幾個(gè)月不到半年，因?yàn)樯a(chǎn)的鑄件缺陷怎么也消除不了，就已經(jīng)停業(yè)關(guān)門了。投資者原以為消失模鑄造很簡(jiǎn)單，其實(shí)并非如此。消失模鑄造和其他鑄造方法與工藝不同，當(dāng)然影響鑄件質(zhì)量的因素也不同。由于氣化的泡塑模樣在消失模鑄造過(guò)程中必不可少的要消耗掉，每生產(chǎn)一個(gè)鑄件就要消耗一個(gè)模樣。模樣成型及制作質(zhì)量的好壞，既影響到鑄件的尺寸精度和變形程度又影響鑄件的表面粗糙度；模樣在參與成型為鑄件澆注過(guò)程中的物理化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的如何直接影響到鑄件的內(nèi)在質(zhì)量。所以，我們才說(shuō)模樣制作和模樣氣化是消失模鑄造的兩大核心環(huán)節(jié)，是決定消失模鑄造成功與失敗的關(guān)鍵技術(shù)。第6頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月干砂負(fù)壓鑄造法（EPC法）：干砂負(fù)壓鑄造法是將真空密封造型法與實(shí)型鑄造進(jìn)行工藝嫁接而形成的一種新的鑄造方法，因而它保留了真空密封造型法和實(shí)型鑄造的主要優(yōu)點(diǎn)，克服了它們各自的缺點(diǎn)和局限性，這不僅是實(shí)型鑄造技術(shù)的新突破，更是實(shí)型鑄造法的新發(fā)展。在干砂填充成型法基礎(chǔ)上，采用負(fù)壓澆注，不僅利用砂箱內(nèi)外壓差使干砂緊實(shí)，還保證了泡塑模在真空下氣化，產(chǎn)生的氣體也能及時(shí)和有效地排放，這樣所產(chǎn)生的氣體量大大減少。由于金屬液被澆注進(jìn)入真空狀態(tài)下的型腔，因此鑄件表面精度很高，同時(shí)簡(jiǎn)化了造型操作，無(wú)須混砂工序，鑄件容易落砂清理，極少粉塵污染，減少了氣孔以及根除了由粘結(jié)劑等添加物引起的鑄造缺陷。該方法已成為消失模鑄造的最重要方法。EPC法工藝流程如下：第7頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月消失模鑄造工藝流程圖

第8頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如果是從事消失模鑄造工作，就應(yīng)該對(duì)泡沫塑料這種聚苯乙烯遇熱后變化的基礎(chǔ)知識(shí)有所了解。消失模鑄造中，金屬液澆注時(shí)泡沫塑料模樣是處于不同溫度下，泡塑模樣并不是一下立即消失；隨著金屬液給熱溫度不同，泡塑模樣的狀態(tài)也不相同。泡沫塑料加熱到75℃左右開始變形軟化，進(jìn)入高彈態(tài)；溫度超過(guò)100℃時(shí)，泡孔內(nèi)空氣和發(fā)泡劑穿過(guò)泡孔壁逸出，體積急劇縮小到原來(lái)的幾十分之一；到164℃左右開始變?yōu)檎沉鲬B(tài)；在316℃左右聚苯乙烯開始解聚；溫度超過(guò)576℃低分子聚合物發(fā)生裂解。在700℃以上高溫泡沫塑料極度裂解、進(jìn)入氣化態(tài)，在有氧條件下伴隨著燃燒。超過(guò)1350℃后低分子聚合物急劇裂解，析出氫的含量大約到一半，燃燒更加劇烈并析出大量的游離碳和由揮發(fā)性氣體產(chǎn)生的火焰。第9頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由此我們可知，消失模鑄造中澆注時(shí)泡塑模樣遇高溫金屬液立即熱解、氣化燃燒，澆注的金屬液同時(shí)與其相互作用，金屬液不斷占據(jù)其退縮的空間，泡塑模樣這種不斷消失逐漸趨向完全消失掉，金屬液在不停頓的占據(jù)中逐漸冷卻凝固而形成鑄件。泡塑模樣消失（即氣化）的越完全越徹底，鑄件形成的越健全越完好；整個(gè)過(guò)程對(duì)消失模鑄件質(zhì)量有決定性的關(guān)系。以鑄鐵為例，如果澆注鐵液溫度在1350℃，此時(shí)聚苯乙烯不完全分解而生成固相碳（碳黑），它分布在鑄型的表面，這個(gè)時(shí)候的鑄鐵含碳量接近于飽和，碳元素不易滲入鑄件表層，就容易沉積在鑄件表面。輕則，這些分解產(chǎn)物堆積在鑄件表面局部，只是造成鑄件表面粗糙；在工藝條件不良下，使鑄件表面形成波紋狀或滴瘤狀的皺皮等缺陷，習(xí)慣稱之為碳質(zhì)缺陷，這類碳質(zhì)缺陷嚴(yán)重時(shí)就會(huì)導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。第10頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月雖然泡沫模型的變形和泡沫材料的熱解產(chǎn)物可能會(huì)對(duì)鑄件的質(zhì)量帶來(lái)諸多的不利影響。但是，其生產(chǎn)工序的減少和操作內(nèi)容的簡(jiǎn)化，為減輕鑄造工人的勞動(dòng)強(qiáng)度創(chuàng)造了有利條件，由于鑄件近無(wú)余量?jī)舫尚停瑥亩蟠鬁p小了鑄件重量，消失模鑄造可以提高生產(chǎn)率。加之清砂極為簡(jiǎn)便，最大限度地能夠排除了粉塵污染，因此，成為鑄造行業(yè)節(jié)能減排的先進(jìn)工藝技術(shù)之一。所以，這種新技術(shù)、新工藝、新材料仍然對(duì)鑄造行業(yè)有著巨大的的吸引力。只要對(duì)模型材料和制模工藝、耐火涂料以及振實(shí)填砂裝箱等工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制認(rèn)真仔細(xì)的操作，完全能夠克服和消除不利影響因素，獲得優(yōu)質(zhì)的精密鑄件。第11頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月要保證消失模鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量好，選擇優(yōu)質(zhì)的消失模鑄造專用泡沫珠粒是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。用包裝用泡沫來(lái)制造產(chǎn)品的泡塑模型，會(huì)因?yàn)槠浒l(fā)氣量，增碳量等不定因素大大影響了鑄件產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在隨著消失模鑄造業(yè)在國(guó)內(nèi)的迅速蓬勃發(fā)展，隨之而來(lái)原輔材料也要求越來(lái)越專業(yè)化。一.消失模鑄造用專用泡沫珠粒的常規(guī)專用名稱：

1)消失模鑄造專用的可發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒（簡(jiǎn)稱EPS）；

2)可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂珠粒（簡(jiǎn)稱STMMA）；

3)可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒{簡(jiǎn)稱EPMMA）。

用戶根據(jù)鑄件的特點(diǎn)和要求來(lái)選用需要的品種和規(guī)格，以確保獲得優(yōu)質(zhì)的泡沫塑料模型和消失模鑄件。

第12頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月消失模鑄造用專用泡沫珠粒產(chǎn)品的適用范圍

表1消失模鑄造用專用泡沫珠粒產(chǎn)品的適用范圍品種適用范圍EPSEPS有色金屬（鋁、銅等）、灰鐵及一般鋼鑄件STMSTMMA灰鐵、球鐵、低碳鋼、合金鋼鑄件EAEPMMA球鐵、可鍛鑄鐵、低碳鋼、合金鋼、不銹鋼鑄件等第13頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月原始珠粒的選擇：首先根據(jù)鑄件材質(zhì)及對(duì)鑄件的質(zhì)量要求來(lái)選擇珠粒的品種，再根據(jù)鑄件的壁厚來(lái)選擇珠粒的規(guī)格。在預(yù)發(fā)泡時(shí)，40～50倍的發(fā)泡倍率，珠粒直徑將是原始珠粒的3倍左右。為了得到良好的模樣表面狀態(tài)，在成型時(shí)，模樣最小壁厚部位要在最小壁厚方向排列3顆珠粒。這樣，所選擇的最大原始珠粒直徑(mm)=鑄件最小壁厚(mm)×l/3×1/3。例如，要得到5mm最小壁厚的鑄件，就需要直徑為0.55mm以下的原始珠粒作模樣材料。但有時(shí)對(duì)薄壁件，尤其是灰鑄鐵件，其珠粒直徑要更小一點(diǎn)。而對(duì)厚壁件，珠粒的充填不成問(wèn)題，模樣也有一定的強(qiáng)度，適當(dāng)選用大的珠粒，也能得到理想的鑄件表面。原始珠粒的預(yù)發(fā)泡：消失模鑄造用的預(yù)發(fā)泡機(jī)一般采用間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)。間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)有間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)和真空預(yù)發(fā)泡機(jī)兩種。間歇式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)預(yù)發(fā)泡工藝參數(shù)：EPS預(yù)發(fā)溫度100～105℃；STMMA預(yù)發(fā)溫度105～115℃；EPMMA預(yù)發(fā)溫度120～130℃。預(yù)發(fā)泡時(shí)，蒸汽進(jìn)入不宜過(guò)于集中，壓力和流量不能過(guò)大，以免造成結(jié)塊，發(fā)泡不均勻，甚至部分珠粒過(guò)度預(yù)發(fā)泡而破裂。發(fā)泡時(shí)珠粒與水蒸氣接觸，預(yù)發(fā)泡珠粒含水量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)10％左右，因此卸料后必須經(jīng)過(guò)干燥處理。第14頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月真空預(yù)發(fā)泡機(jī)的加熱介質(zhì)（蒸汽或油）不直接接觸珠粒，珠粒的發(fā)泡是真空和加熱的雙重作用而使發(fā)泡劑加速氣化溢出的結(jié)果。因此，預(yù)熱溫度和時(shí)間、真空度的大小和抽真空的時(shí)間是影響預(yù)發(fā)泡珠粒質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵因素。一般真空度設(shè)定為0.06～0.08MPa，抽真空20～30s，預(yù)熱時(shí)間1～3min，最好兩分鐘以內(nèi)，預(yù)熱溫度由夾層蒸汽壓控制。第15頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、消失模鑄造用的泡沫模樣在澆注過(guò)程中要被高溫氣化掉或燃燒掉，金屬液才會(huì)取代其空間位置而形成鑄件，因而要對(duì)泡塑模樣的外部和內(nèi)在質(zhì)量提出以下五條要求。

（1）模樣表面粗糙度低，珠粒間融合良好，沒(méi)有明顯的突起與凹陷，無(wú)過(guò)融、無(wú)傷損、無(wú)油污，其形狀和尺寸精確的符合模樣圖要求。

（2）模樣在確保強(qiáng)度前提下密度要低而且各部位密度均勻，以使熱解產(chǎn)物盡量少，保證金屬液順利充填，且不產(chǎn)生鑄造缺陷；模樣內(nèi)不允許有夾雜物。

（3）模樣的結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計(jì)要盡可能的合理。（4）模樣在涂敷涂料前，必須進(jìn)行干燥處理，減少水分并使尺寸穩(wěn)定。（5）模樣在滿足上述要求的同時(shí)，還要具有一定的強(qiáng)度和表面剛度，以保證在粘結(jié)、涂敷涂料、干燥、搬運(yùn)、填砂裝箱等操作過(guò)程中不被損壞或變形。

第16頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月預(yù)發(fā)珠粒的干燥、熟化處理：一般真空預(yù)發(fā)泡機(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。若采用加壓式蒸汽預(yù)發(fā)泡機(jī)，預(yù)發(fā)泡后的珠粒含水率高，需用進(jìn)行干燥處理，干燥風(fēng)溫為25℃～35℃，使珠粒含水率降到2%以下。經(jīng)預(yù)發(fā)泡后的珠粒內(nèi)部呈減壓狀態(tài)，通常要存放一定時(shí)間使其干燥熟化，讓其穩(wěn)定。EPS的熟化時(shí)間如表2所示。表2–EPS預(yù)發(fā)珠粒熟化時(shí)間堆積密度/gL-115202530最佳熟化時(shí)間/h48～7224～4810～305～25最少熟化時(shí)間/h10520.5第17頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

EPMMA和STMMA預(yù)發(fā)泡珠粒的熟化時(shí)間比上述EPS的熟化時(shí)間要短些，最佳的熟化溫度為20～25℃。三、模樣的制作工藝：無(wú)論采用哪一種珠粒制模，其制模工藝流程都是相同的。其工藝過(guò)程如下：原始珠粒的選擇→預(yù)發(fā)泡→珠粒的干燥、熟化處理→發(fā)泡成型→模樣的熟化→模樣組合。目前，消失模所用的原材料主要有可發(fā)泡聚苯乙烯（EPS）、可發(fā)泡聚甲基丙烯酸甲酯(EPMMA)、苯乙烯和甲基丙烯酸甲醋的共聚物（STMMA）等。根據(jù)試驗(yàn)分析可知用EPS模樣主要缺點(diǎn)是容易引起鑄鐵件表面產(chǎn)生光亮碳缺陷和使鑄鋼件表面增碳，而采用EPMMA模樣對(duì)解決增碳、皺皮、黑渣等缺陷非常有效。但是，EPMMA的發(fā)氣量大，約是EPS的1.5倍。STMMA是苯乙烯和甲基丙烯酸甲醋的共聚物，其共聚物兼有前兩者的優(yōu)點(diǎn)。還可調(diào)節(jié)共聚物的組成，生產(chǎn)不同性能的泡沫塑料，以滿足不同鑄造場(chǎng)合的需要。根據(jù)原料的性能和鑄件的不同，選擇模樣原料的原則如下：

第18頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）對(duì)于增碳沒(méi)有要求的鋁、銅、灰鑄鐵件和中碳鋼以上的鑄鋼件，可采用EPS珠粒；而表面增碳要求較高的低碳鋼鑄件最好采用STMMA，對(duì)表面要求特高的少數(shù)合金鋼鑄件可選用EPMMA。（2）性能要求較高的球鐵件對(duì)卷入的碳黑夾渣比較敏感，可能會(huì)引起鑄件產(chǎn)生裂紋，所以模樣的原料也選用STMMA。此外，對(duì)于表面要求光潔的薄壁鑄件，必須采用最細(xì)的珠粒，最優(yōu)的發(fā)泡率，采用STMMA。（3）根據(jù)模樣的壁厚選擇珠粒的大小。壁厚越薄，要求珠粒徑越小。一般來(lái)說(shuō)原始珠粒不應(yīng)大于鑄件最小壁厚的1/10。第19頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)泡成型：發(fā)泡成型的目的就是在于將一次預(yù)發(fā)的松散珠粒填入到一定形狀和尺寸的模具中，再次加熱進(jìn)行二次發(fā)泡，形成與模具形狀和尺寸一致的整體模樣。批量生產(chǎn)的模樣，通常都采用成型機(jī)成型。其發(fā)泡成型工藝過(guò)程：（1）預(yù)熱。模具安裝好后，將它預(yù)熱到100℃，保證模具是熱態(tài)和干燥的。（2）填料。一般使用料槍進(jìn)行射料，填充足夠的泡沫珠粒。（3）通蒸汽。一般通入0.1～0.15MPa的水蒸汽。為了保證成型質(zhì)量，正向通氣后，再逆向通氣一次，然后正逆同時(shí)通氣，使型腔內(nèi)蒸汽不流動(dòng)。這樣可以獲得發(fā)泡均勻、表面光潔、密度輕的發(fā)泡模樣。通蒸汽的時(shí)間由試驗(yàn)測(cè)定。（4）冷卻。一般采用噴水冷卻的方法將模具冷卻到40～50℃。（5）頂出。對(duì)于自動(dòng)或半自動(dòng)成形機(jī)，有機(jī)械頂桿取模法和真空吸盤取模法兩種常用方法。第20頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、模樣的熟化與穩(wěn)定化干燥對(duì)發(fā)泡成型后的模樣要進(jìn)行干燥和存放一段時(shí)間使其穩(wěn)定化，叫做模樣的干燥、熟化，簡(jiǎn)稱模樣熟化處理。熟化分自然熟化和烘房(烘房溫度一般控制在45～60℃)中熟化(強(qiáng)制熟化)。模型在干燥和熟化過(guò)程中要收縮，一般EPS模樣的收縮率為0.4%～0.7%；EPMMA模樣和STMMA模樣的收縮率為0.2%～0.4%。熟化時(shí)間與模樣材料、模樣壁厚、熟化條件(溫度、濕度、通風(fēng))等因素有關(guān)。由于模樣在成型過(guò)程要與水蒸氣和水接觸，剛脫模的模樣含有很多水分。造成模樣含水量的因素很多，主要是發(fā)泡成型、加熱給蒸汽壓力、通蒸汽時(shí)間及冷卻時(shí)給水時(shí)間等，一般情況下剛剛脫模的模樣含水量在6-8%左右，這樣的模樣是絕對(duì)不能直接拿去上涂料的。很直觀低說(shuō)模樣熟化就是消除水分和穩(wěn)定線收縮率，這就是進(jìn)行熟化處理的目的。等模樣經(jīng)過(guò)熟化干燥以后，其線收縮基本穩(wěn)定了，才允許進(jìn)行下道工序作業(yè)。為了保證消失模鑄件質(zhì)量，模（片）樣在黏結(jié)和組裝前以模樣壁厚不同和干燥條件不同而異，一定要依據(jù)情況進(jìn)行時(shí)間不定的干燥，才能使模（片）樣中的水分含量降到1%以下，才能使其線收縮穩(wěn)定在0.45%左右。要根據(jù)實(shí)際的具體情況而定。第21頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月我們一般EPS模樣強(qiáng)制熟化4～6天，EPMMA和STMMA模樣熟化5～7天。筆者到過(guò)許多地方，聽到說(shuō)“自然干燥2、3天”這樣極端不科學(xué)的工藝概念，我們并不反對(duì)在條件允許時(shí)進(jìn)行自然干燥，但其效果取決于環(huán)境溫度和濕度，一年四季的溫度和濕度差別很大，而且我們這么大的地域差別同樣很大，在長(zhǎng)三角州那里的梅雨季節(jié)濕度很大，如果只控制溫度根本干燥不到熟化不好。所以，對(duì)所謂“自然熟化”不能一概而論，要遵循科學(xué)規(guī)律具體問(wèn)題具體分析具體對(duì)待，用科學(xué)的工藝原則去處理可變的因素。為了提高生產(chǎn)效率，縮短模樣熟化干燥處理周期，根據(jù)自身生產(chǎn)條件可以制定合理的強(qiáng)制干燥時(shí)間，這樣才能達(dá)到節(jié)能和提高生產(chǎn)效率以及烘房利用率的目的。如果控制手段好把模樣放置在（600±50）℃的烘房中強(qiáng)制干燥6-12小時(shí)。厚大件取上限，薄小件取下限，烘房濕度應(yīng)＜40%?？梢杂脤?duì)比模樣烘干前后含水分量來(lái)確定，生產(chǎn)單位普遍采用“試片”來(lái)測(cè)定模樣干燥程度方法，只能是個(gè)參考。有條件單位把必要的檢測(cè)手段應(yīng)健全。第22頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月模樣的組合與粘結(jié)：較復(fù)雜的泡沫模樣如不能在一副模具內(nèi)成型，需要進(jìn)行分片處理，各片單獨(dú)用模具成型，人們習(xí)慣把它叫模樣片；然后用粘結(jié)的方法，將多個(gè)泡沫模樣片組合成整體泡沫模樣。對(duì)于簡(jiǎn)單泡沫模樣的小批量的生產(chǎn)，采用手工方式粘結(jié)；而對(duì)于復(fù)雜模片的大批量生產(chǎn)，采用自動(dòng)粘合機(jī)生產(chǎn)，用粘合模具來(lái)保證粘合精度。復(fù)雜的模型通常是用分片泡沫模樣組合起來(lái)的。兩片泡沫模片對(duì)接時(shí)，粘結(jié)面上的黏膠總有一定的厚度，一般取0.1～0.3mm。對(duì)于壁厚較薄的泡沫模片可適當(dāng)增加對(duì)接處的厚度。要求模樣組裝用黏結(jié)劑氣化迅速、無(wú)殘留物。在粘合模樣及澆注系統(tǒng)時(shí)黏結(jié)劑的用量必須薄而均勻，過(guò)多的黏結(jié)劑可能導(dǎo)致模樣氣化不完全，因其未氣化徹底留的殘?jiān)瑯佑绊戣T件質(zhì)量。消失模鑄造澆注系統(tǒng)的材料泡沫塑料要選對(duì)用對(duì)，我們的主張是澆注系統(tǒng)用料最好和成型的模樣白件用料一致。第23頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月就筆者所知許多消失模鑄造企業(yè)沒(méi)有壓制澆注系統(tǒng)用泡沫塑料板材的專用成型機(jī)，而是到建材市場(chǎng)上購(gòu)買泡沫塑料成型板，然后拉回去再按澆注系統(tǒng)尺寸的要求切割。只是說(shuō)強(qiáng)度和珠粒不符合要求，殊不知建筑用和鑄造用的材質(zhì)要求就不同。其中有一個(gè)企業(yè)他們把澆注系統(tǒng)用泡沫塑料用料改變后夾渣減少了百分之四十左右，那就是原先用的建材上的泡沫塑料板由于珠粒粒度大而且壓制不好，珠粒間隙涂料刷過(guò)程涂料鉆進(jìn)去了，澆注時(shí)這些耐火涂料就隨金屬液進(jìn)入了鑄件。除此之外，嚴(yán)格要求粘結(jié)的操作工要把澆注系統(tǒng)各個(gè)部分能組合時(shí)粘接牢固，這樣才能預(yù)防侵刷涂料時(shí)操作工搬動(dòng)時(shí)澆注系統(tǒng)產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致鉆進(jìn)涂料，才有可能減少夾渣缺陷和最大限度地從進(jìn)渣源頭杜絕夾渣或夾砂缺陷第24頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月所以，在能粘牢固的基礎(chǔ)上涂刷的黏結(jié)劑是愈少愈好。這是獲得完美的消失模鑄造生產(chǎn)的鑄件的基礎(chǔ)工作之一。五、模樣涂敷涂料后的烘干與固化

涂料涂掛以后需要進(jìn)行烘干與固化，以確保涂層獲得足夠的強(qiáng)度與透氣性。涂料的固化和干燥根據(jù)使用的設(shè)備不同，可分為自然干燥和加熱干燥兩種。加熱干燥依據(jù)采用的加熱燃料分為電熱鼓風(fēng)干燥、熱蒸氣加熱干燥、燃煤直接加熱干燥等多種干燥室加熱干燥方式。

通常，消失模鑄造用涂料均可任其自然干燥。它的干燥速度主要取決于涂料的溶劑和氣候條件。醇溶性耐火涂料可在30～60分鐘內(nèi)自然干燥，水溶性耐火涂料一般需8～12小時(shí)才能干燥固化。

第25頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為了加快用于大型模樣的水溶性涂料的干燥速度，生產(chǎn)上的簡(jiǎn)便方法是將刷有涂料的模樣放在陽(yáng)光下或60度以下的烘房?jī)?nèi)來(lái)加速干燥。對(duì)于成批生產(chǎn)的小模樣，較多的是應(yīng)用烘箱與烘干室，在50～60度鼓風(fēng)加熱4～12小時(shí)以加快涂層的干燥固化。常用干燥設(shè)備與設(shè)施：a、電加熱干燥，電加熱干燥采用電熱鼓風(fēng)烘箱進(jìn)行，溫度控制利用浮點(diǎn)式溫度繼電器控制，烘干室大小根據(jù)要烘干模樣的尺寸、結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。b、燃煤加熱干燥，燃煤加熱干燥是目前成本最低的加熱干燥方法，干燥時(shí)采用熱管技術(shù)，使煤燃燒形成的高溫氣體通過(guò)熱管排出，不進(jìn)入烘干室，熱管將熱量幅射進(jìn)烘干室，并通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流的方式將熱量散發(fā)至整個(gè)烘干室，溫度采用控制煤的燃燒速度對(duì)方法控制，溫度測(cè)量可采用數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)量。c、蒸氣加熱干燥，對(duì)于有條件的單位，可采用蒸氣加熱的方式進(jìn)行加熱。第26頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月涂料烘干應(yīng)注意的細(xì)節(jié)：1、烘干過(guò)程應(yīng)注意模樣的合理放置和支撐，防止模樣變形。2、模樣涂料必須烘干透。3、干燥后的模樣應(yīng)放置在濕度較小的地方，防止吸潮和潮解。

為了縮短烘干時(shí)間，烘爐應(yīng)裝有空氣除濕系統(tǒng)。烘烤時(shí)空氣濕度及流動(dòng)狀態(tài)與烘干時(shí)間和溫度同等重要。模樣達(dá)到干燥狀態(tài)重量穩(wěn)定，但是烘干時(shí)間必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。熟化處理與干燥：熟化定形與干燥包括自然熟化和烘房（一般為40℃～60℃）中熟化（強(qiáng)制熟化）。模型經(jīng)過(guò)熟化干燥要收縮，EPS模樣收縮率為0.4％～0.8％。影響熟化的主要因素：熟化溫度、熟化時(shí)間及熟化方式。最合適的自然熟化溫度為20～25℃，最佳自然熟化時(shí)間為4天左右。生產(chǎn)中為了縮短模樣熟化處理的時(shí)間，通常將模樣放置入50～60℃的烘干室中強(qiáng)制干燥12～18小時(shí)。第27頁(yè)，課件共32頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在澆注過(guò)程中不僅要求泡塑模樣氣化完全、不留殘?jiān)?；干砂?fù)壓（EPC法）鑄造黑色金屬的充型過(guò)程就是金屬液的充填與泡塑模樣的氣化消失的過(guò)程。實(shí)際上這些氣態(tài)產(chǎn)物，在金屬液流動(dòng)的前沿與未熔化或氣化的泡塑模樣之間形成空隙，在金屬液體壓頭作用下，熱解產(chǎn)物透過(guò)涂料層從金屬液前沿間隙中排出，降低間隙的反壓力，從而使金屬液進(jìn)一步充填型腔。泡塑模樣熱解氣態(tài)產(chǎn)物在鑄型材料中的凝聚改變了鑄型的熱物性參數(shù)和舊砂的使用性能，從而影響到鑄件的成型過(guò)程；向鑄型材料中傳輸?shù)臒峤猱a(chǎn)物的多少，決定了聚集在型腔內(nèi)的熱解產(chǎn)物的數(shù)量。第28頁(yè)