產(chǎn)品詳情
由于無粘結(jié)劑的干砂在澆注過程中經(jīng)常發(fā)生坍塌的現(xiàn)象，所以1967年德國的A.Wittemoser采用了所謂"磁型鑄造"。1971年，日本的Nagano發(fā)明了V法(真空鑄造法)，受此啟發(fā)，今天的消失模鑄造在很多地方也采用抽真空的辦法來固定型砂。因此，近20年來消失模鑄造技術(shù)在荃世界范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展。
鑄件精度高
消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達Ra3.2至12.5μm；鑄件尺寸精度可達CT7至9；加工余量蕞多為1.5至2mm，可大大減少機械加工的費用，和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比，可以減少40%至50%的機械加工時間。
設(shè)計靈活
為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度。可以通過泡沫塑料模片組合鑄造出高度復(fù)雜的鑄件。
無傳統(tǒng)鑄造中的砂芯
因此不會出現(xiàn)傳統(tǒng)砂型鑄造中因砂芯尺寸不準(zhǔn)或下芯位置不準(zhǔn)確造成鑄件壁厚不均。
清潔生產(chǎn)
型砂中無化學(xué)粘結(jié)劑,低溫下泡沫塑料對環(huán)境無害,舊砂回收率95%以上。
降低投資和生產(chǎn)成本
減輕鑄件毛坯的重量,機械加工余量小。
缺點和局限性
消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝一樣，有它的缺點和局限性，并非所有的鑄件都適合采用消失模工藝來生產(chǎn)，要進行具體分析。主要根據(jù)以下一些因素來考慮是否采用這種工藝。1.鑄件的批量 批量越大,經(jīng)濟效益越可觀。2.鑄件材質(zhì) 其適用性好與差的順序大致是:灰鑄鐵--非鐵合金--普通碳素鋼--球墨鑄鐵--低碳鋼和合金鋼;通過必藥的準(zhǔn)備以不致使工藝實驗、調(diào)試周期過長。3.鑄件大小 主要考慮相應(yīng)設(shè)備的使用范圍（如振實臺，砂箱）。4.鑄件結(jié)構(gòu) 鑄件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜就越能體現(xiàn)消失模鑄造工藝的優(yōu)越性和經(jīng)濟效益,對于結(jié)構(gòu)上有狹窄的內(nèi)腔通道和夾層的情況,采用消失模工藝前需要預(yù)先進行實驗,才能投入生產(chǎn)。
發(fā)展歷史編輯 播報
1958年，美國的H.F.shroyer發(fā)明了用可發(fā)性泡沫塑料模樣制造金屬鑄件的專利技術(shù)并取得了專利(專利號USP2830343)。最初所用的模樣是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成，采用粘土砂造型，用來生產(chǎn)藝術(shù)品鑄件。采用這種方法造型后泡沫塑料模樣不必起出，而是在澆入液態(tài)金屬后聚苯乙烯在高溫下分子裂解而讓出空間充滿金屬液，凝固后形成鑄件。1961年德國的Grunzweig和Harrtmann公司購買了這一專利技術(shù)加以開發(fā)，并在1962年在工業(yè)上得到應(yīng)用。采用無粘結(jié)劑干砂生產(chǎn)鑄件的技術(shù)由德國的H.Nellen和美國的T.R.Smith于1964年申請了專利。
1967年德國的A.Wittemoser采用了可以被磁化的鐵丸來代替硅砂作為造型材料，用磁力場作為"粘結(jié)劑"。這就是所謂"磁型鑄造"。1971年，日本的Nagano發(fā)明了V法(真空鑄造法)，消失模鑄造在很多地方也采用抽真空的辦法來固定型砂。在1980年以前使用無粘結(jié)劑的干砂工藝必須得到美國"實型鑄造工藝公司"(Full Mold Process,Inc)"的批準(zhǔn)。在此以后，該專利就無效了。消失模鑄造技術(shù)在荃世界范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展。
1990年，美國通用汽車公司在Saturn建立了一個年產(chǎn)5.5萬噸的新鑄造廠,有三條全自動的消失模鑄造生產(chǎn)線。
1991年，意大利菲亞特公司在都靈建成歐洲蕞大規(guī)模的消失模生產(chǎn)車間，年產(chǎn)量1.5萬噸。
1993年，德國寶馬公司建成年產(chǎn)20萬只各種規(guī)格鋁合金氣缸蓋的消失模生產(chǎn)線。
2001年，美國通用的SMCO建成目前世界上蕞先進、規(guī)模蕞大的消失模鑄造廠。
國內(nèi)情況
近年來消失模鑄造在國內(nèi)的發(fā)展較快，發(fā)展成果也是可喜的。其中云南昆明的宏金隆鑄造機械廠在各個方面都比較先進，該廠的產(chǎn)品已經(jīng)出口到馬來西亞等周邊國家。另外，清華大壆、華中科技大壆等高等院校也為消失模鑄造行業(yè)的發(fā)展做出了寶貴的貢獻。設(shè)備的研發(fā)和制造水平主要體現(xiàn)在以下幾個方面： [1]
(1) 白區(qū)設(shè)備的發(fā)展：預(yù)發(fā)機已經(jīng)有較大的改進和提高，無論是外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計還是發(fā)泡原理方面的改進及測試手段的完善都做了大量的工作。發(fā)泡機的性能有了很大的提供，基本上可以滿足使用要求。制模機方面也有一定的改進，隨著自動化水平的提高及在國內(nèi)制模方面的應(yīng)用，國內(nèi)制模機的自動化水平也有了明顯的提高，制模的生產(chǎn)效率和工人的勞動強度都有了較大的提高和改善。但在充填方式能量分布等方面還有待于進一步的改進和完善。膠合機方面也做了一些工作，但對復(fù)雜模片的膠合水平和能力還有待于提高和完善。涂料方面機械化水平較低，檢測手段不完善，涂料工部現(xiàn)場臟、亂、差的情況沒有明顯改善;缺乏涂料的回收設(shè)備和裝置。目前國內(nèi)也有部分企業(yè)利用不銹鋼高低速攪拌容器結(jié)合kawasaki機械手對復(fù)雜的模片進行涂料，但因不了解涂料的性能，沒有設(shè)計出合理精準(zhǔn)的夾具，又因機械手的運行軌跡走向不合理，在對模片本身各型腔結(jié)構(gòu)把握不是太好的情況下使用機械手進行侵涂導(dǎo)致模片在侵涂時出現(xiàn)模片膨脹變形，表面涂料粘附不均勻，型腔露白現(xiàn)象嚴(yán)重等問題。
(2) 黑區(qū)設(shè)備的發(fā)展：振實臺有了較大的改進和突破，無論是振實原理還是控制手段方面都有了顯著的提高，基本接近國外先進設(shè)備的設(shè)計理念，但在細(xì)節(jié)和控制方面仍存在一定的差距。砂冷卻器的設(shè)計和制造能力也有了較大的提高和改善，在不需要考慮過多的地坑前提下，已經(jīng)可以滿足造型線的砂冷卻處理的要求。雨淋加砂、振動輸送等設(shè)備的設(shè)計和制造能力都有了明顯提高。自動化的設(shè)計和實現(xiàn)能力有了較大提高。自動化澆注機的設(shè)計和制造水平已經(jīng)接近國外的先進水平。整個造型線的設(shè)計理念轉(zhuǎn)變較大，布線更合理，運行更可靠。
(3) 工藝水平的發(fā)展：工藝水平主要體現(xiàn)在發(fā)動機缸體、缸蓋鑄件的批量化生產(chǎn)工藝及高難度耐磨、耐熱鑄件的生產(chǎn)工藝。
主要應(yīng)用編輯 播報
消失模鑄造技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)的越來越明顯，許多中小企業(yè)相繼投產(chǎn)。特別是近幾年來消失模鑄造企業(yè)如雨后春筍，從消失模鑄造設(shè)備廠家的訂貨需求可以明顯體會到這一點 [2] 。
但是也有不少消失模鑄造企業(yè)投產(chǎn)后不久紛紛下馬。其中緣由在于許多企業(yè)對消失模鑄造工藝了解不深入，一開始看起來消失模鑄造工藝很簡單，沒有充分估計到它的規(guī)律性和復(fù)雜性，倉促上馬，結(jié)果在實際生產(chǎn)中遇到意想不到的問題，又沒有心理準(zhǔn)備，對出現(xiàn)的問題束手無策，又匆匆下馬。結(jié)果既浪費時間、資金和精力，又要丟掉市場，得不償失。實際上，消失模鑄造是一個系統(tǒng)工程，理論上可以用于生產(chǎn)各種鑄件，并且在實驗室取得了廣泛的成功。但是，由于我國消失模鑄造模型材料普遍采用包裝用的泡沫聚苯乙烯(EPS)，并且專用涂料技術(shù)還沒有形成技術(shù)優(yōu)勢，加之干砂振動技術(shù)和消失模鑄造工藝也不成熟，從而導(dǎo)致許多初上企業(yè)，特別是中小企業(yè)對于這些認(rèn)識還不深入，所以才會出現(xiàn)一哄而上又一哄而下的被動局面。專家表示，國內(nèi)鑄造產(chǎn)業(yè)還需不斷努力，以便未來更好的發(fā)展。
鑄件精度高
消失模鑄造是一種近無余量、精確成型的新工藝,該工藝無需取模、無分型面、無砂芯,因而鑄件沒有飛邊、毛刺和拔模斜度,并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。鑄件表面粗糙度可達Ra3.2至12.5μm；鑄件尺寸精度可達CT7至9；加工余量蕞多為1.5至2mm，可大大減少機械加工的費用，和傳統(tǒng)砂型鑄造方法相比，可以減少40%至50%的機械加工時間。
設(shè)計靈活
為鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了充分的自由度。可以通過泡沫塑料模片組合鑄造出高度復(fù)雜的鑄件。
無傳統(tǒng)鑄造中的砂芯
因此不會出現(xiàn)傳統(tǒng)砂型鑄造中因砂芯尺寸不準(zhǔn)或下芯位置不準(zhǔn)確造成鑄件壁厚不均。
清潔生產(chǎn)
型砂中無化學(xué)粘結(jié)劑,低溫下泡沫塑料對環(huán)境無害,舊砂回收率95%以上。
降低投資和生產(chǎn)成本
減輕鑄件毛坯的重量,機械加工余量小。
缺點和局限性
消失模鑄造工藝與其他鑄造工藝一樣，有它的缺點和局限性，并非所有的鑄件都適合采用消失模工藝來生產(chǎn)，要進行具體分析。主要根據(jù)以下一些因素來考慮是否采用這種工藝。1.鑄件的批量 批量越大,經(jīng)濟效益越可觀。2.鑄件材質(zhì) 其適用性好與差的順序大致是:灰鑄鐵--非鐵合金--普通碳素鋼--球墨鑄鐵--低碳鋼和合金鋼;通過必藥的準(zhǔn)備以不致使工藝實驗、調(diào)試周期過長。3.鑄件大小 主要考慮相應(yīng)設(shè)備的使用范圍（如振實臺，砂箱）。4.鑄件結(jié)構(gòu) 鑄件結(jié)構(gòu)越復(fù)雜就越能體現(xiàn)消失模鑄造工藝的優(yōu)越性和經(jīng)濟效益,對于結(jié)構(gòu)上有狹窄的內(nèi)腔通道和夾層的情況,采用消失模工藝前需要預(yù)先進行實驗,才能投入生產(chǎn)。
發(fā)展歷史編輯 播報
1958年，美國的H.F.shroyer發(fā)明了用可發(fā)性泡沫塑料模樣制造金屬鑄件的專利技術(shù)并取得了專利(專利號USP2830343)。最初所用的模樣是采用聚苯乙烯(EPS)板材加工制成，采用粘土砂造型，用來生產(chǎn)藝術(shù)品鑄件。采用這種方法造型后泡沫塑料模樣不必起出，而是在澆入液態(tài)金屬后聚苯乙烯在高溫下分子裂解而讓出空間充滿金屬液，凝固后形成鑄件。1961年德國的Grunzweig和Harrtmann公司購買了這一專利技術(shù)加以開發(fā)，并在1962年在工業(yè)上得到應(yīng)用。采用無粘結(jié)劑干砂生產(chǎn)鑄件的技術(shù)由德國的H.Nellen和美國的T.R.Smith于1964年申請了專利。
1967年德國的A.Wittemoser采用了可以被磁化的鐵丸來代替硅砂作為造型材料，用磁力場作為"粘結(jié)劑"。這就是所謂"磁型鑄造"。1971年，日本的Nagano發(fā)明了V法(真空鑄造法)，消失模鑄造在很多地方也采用抽真空的辦法來固定型砂。在1980年以前使用無粘結(jié)劑的干砂工藝必須得到美國"實型鑄造工藝公司"(Full Mold Process,Inc)"的批準(zhǔn)。在此以后，該專利就無效了。消失模鑄造技術(shù)在荃世界范圍內(nèi)得到了迅速的發(fā)展。
1990年，美國通用汽車公司在Saturn建立了一個年產(chǎn)5.5萬噸的新鑄造廠,有三條全自動的消失模鑄造生產(chǎn)線。
1991年，意大利菲亞特公司在都靈建成歐洲蕞大規(guī)模的消失模生產(chǎn)車間，年產(chǎn)量1.5萬噸。
1993年，德國寶馬公司建成年產(chǎn)20萬只各種規(guī)格鋁合金氣缸蓋的消失模生產(chǎn)線。
2001年，美國通用的SMCO建成目前世界上蕞先進、規(guī)模蕞大的消失模鑄造廠。
國內(nèi)情況
近年來消失模鑄造在國內(nèi)的發(fā)展較快，發(fā)展成果也是可喜的。其中云南昆明的宏金隆鑄造機械廠在各個方面都比較先進，該廠的產(chǎn)品已經(jīng)出口到馬來西亞等周邊國家。另外，清華大壆、華中科技大壆等高等院校也為消失模鑄造行業(yè)的發(fā)展做出了寶貴的貢獻。設(shè)備的研發(fā)和制造水平主要體現(xiàn)在以下幾個方面： [1]
(1) 白區(qū)設(shè)備的發(fā)展：預(yù)發(fā)機已經(jīng)有較大的改進和提高，無論是外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計還是發(fā)泡原理方面的改進及測試手段的完善都做了大量的工作。發(fā)泡機的性能有了很大的提供，基本上可以滿足使用要求。制模機方面也有一定的改進，隨著自動化水平的提高及在國內(nèi)制模方面的應(yīng)用，國內(nèi)制模機的自動化水平也有了明顯的提高，制模的生產(chǎn)效率和工人的勞動強度都有了較大的提高和改善。但在充填方式能量分布等方面還有待于進一步的改進和完善。膠合機方面也做了一些工作，但對復(fù)雜模片的膠合水平和能力還有待于提高和完善。涂料方面機械化水平較低，檢測手段不完善，涂料工部現(xiàn)場臟、亂、差的情況沒有明顯改善;缺乏涂料的回收設(shè)備和裝置。目前國內(nèi)也有部分企業(yè)利用不銹鋼高低速攪拌容器結(jié)合kawasaki機械手對復(fù)雜的模片進行涂料，但因不了解涂料的性能，沒有設(shè)計出合理精準(zhǔn)的夾具，又因機械手的運行軌跡走向不合理，在對模片本身各型腔結(jié)構(gòu)把握不是太好的情況下使用機械手進行侵涂導(dǎo)致模片在侵涂時出現(xiàn)模片膨脹變形，表面涂料粘附不均勻，型腔露白現(xiàn)象嚴(yán)重等問題。
(2) 黑區(qū)設(shè)備的發(fā)展：振實臺有了較大的改進和突破，無論是振實原理還是控制手段方面都有了顯著的提高，基本接近國外先進設(shè)備的設(shè)計理念，但在細(xì)節(jié)和控制方面仍存在一定的差距。砂冷卻器的設(shè)計和制造能力也有了較大的提高和改善，在不需要考慮過多的地坑前提下，已經(jīng)可以滿足造型線的砂冷卻處理的要求。雨淋加砂、振動輸送等設(shè)備的設(shè)計和制造能力都有了明顯提高。自動化的設(shè)計和實現(xiàn)能力有了較大提高。自動化澆注機的設(shè)計和制造水平已經(jīng)接近國外的先進水平。整個造型線的設(shè)計理念轉(zhuǎn)變較大，布線更合理，運行更可靠。
(3) 工藝水平的發(fā)展：工藝水平主要體現(xiàn)在發(fā)動機缸體、缸蓋鑄件的批量化生產(chǎn)工藝及高難度耐磨、耐熱鑄件的生產(chǎn)工藝。
主要應(yīng)用編輯 播報
消失模鑄造技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)的越來越明顯，許多中小企業(yè)相繼投產(chǎn)。特別是近幾年來消失模鑄造企業(yè)如雨后春筍，從消失模鑄造設(shè)備廠家的訂貨需求可以明顯體會到這一點 [2] 。
但是也有不少消失模鑄造企業(yè)投產(chǎn)后不久紛紛下馬。其中緣由在于許多企業(yè)對消失模鑄造工藝了解不深入，一開始看起來消失模鑄造工藝很簡單，沒有充分估計到它的規(guī)律性和復(fù)雜性，倉促上馬，結(jié)果在實際生產(chǎn)中遇到意想不到的問題，又沒有心理準(zhǔn)備，對出現(xiàn)的問題束手無策，又匆匆下馬。結(jié)果既浪費時間、資金和精力，又要丟掉市場，得不償失。實際上，消失模鑄造是一個系統(tǒng)工程，理論上可以用于生產(chǎn)各種鑄件，并且在實驗室取得了廣泛的成功。但是，由于我國消失模鑄造模型材料普遍采用包裝用的泡沫聚苯乙烯(EPS)，并且專用涂料技術(shù)還沒有形成技術(shù)優(yōu)勢，加之干砂振動技術(shù)和消失模鑄造工藝也不成熟，從而導(dǎo)致許多初上企業(yè)，特別是中小企業(yè)對于這些認(rèn)識還不深入，所以才會出現(xiàn)一哄而上又一哄而下的被動局面。專家表示，國內(nèi)鑄造產(chǎn)業(yè)還需不斷努力，以便未來更好的發(fā)展。
