消失模 消失模铸造工艺流程，绝对干货！

消失模铸造，又称全模铸造，是一种新的铸造方法，它将与铸件尺寸和形状相同的泡沫模型粘结成模型簇，刷耐火涂料，干燥，埋入干砂中振动成型，在真空负压下铸造，使模型汽化，液态金属占据模型的位置，凝固冷却后形成铸件。是目前铸造行业最“绿色环保”的铸造工艺，也是21世纪铸造行业的发展趋势，国外EPC技术的发展略领先于国内，但并不意味着国内EPC的水平不够。纵观我国的消失模铸造行业，无论铸造企业的设备是否先进，企业文化是否相同，以工艺为核心的理念仍然是行业的灵魂，影响着消失模铸造行业和模具制造业的未来。

消失模铸造工艺

1.制作泡沫白模，结合浇注系统，在气化模表面刷喷专用耐高温涂料并烘干。

2.将专用夹层砂箱放在振动工作台上，填入底砂(干砂)，振动整平，将干气化模放在底砂上，填入干砂，轻轻振动适当时间，使箱口整平。

3.用塑料薄膜覆盖，放在浇注杯上，将真空空系统连接到真空空，干砂紧固成型后，浇注，白模蒸发消失，熔融金属代替其位置。

4.释放真空，铸件凝结后翻箱，从疏松的干砂中取出铸件。

工程总承包的工艺流程控制

一个

泡沫珠的选择:

1.EPC有三种泡沫珠。

①可发性聚苯乙烯树脂珠(EPS)；简称)；

②可膨胀甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物树脂珠(STMMA)；简称)；③可膨胀聚甲基丙烯酸甲酯树脂珠(简称EPMMA)。

2.可发性聚苯乙烯树脂珠(EPS)常用于铸造有色金属、灰铁和普通钢。

3.珠粒特征:半透明珠粒，预发泡比为40~60，粒径为0.18 ~ 0.80mm (6种尺寸)。

4.一般原始珠粒的粒径小于或等于铸件最小壁厚的1/9~1/10。

2

模型制作:

1.泡沫珠制作:预发泡、固化、发泡成型、冷却脱模。

(1)发泡

EPS珠粒在加入模具前应预发泡，使珠粒膨胀到一定尺寸。预发泡过程决定了模型的密度、尺寸稳定性和精度，是关键环节之一。适用于EPS珠预发泡的方法有三种:热水预发泡、蒸汽预发泡和真空预发泡。True 空预发泡珠粒发泡率高，珠粒干燥，应用广泛。②成熟

将预发泡的EPS珠放置在干燥通风的料仓中一定时间。从而平衡珠细胞内的外界压力，使珠具有弹性和再膨胀能力，去除珠表面的水分。固化时间为8-48小时。

③发泡成型

将预发泡固化后的EPS珠粒填充到金属模具的型腔中，加热使珠粒再次膨胀，填充珠粒之间的空间隙，使珠粒相互融合形成光滑的表面，即模具。拆模前必须将模具冷却到软化温度以下，硬化凝固后才能拆模。模具取出后，应有时间让模具干燥并稳定其尺寸。设备有蒸缸和自动成型机两种。

2.泡沫塑料板制成:泡沫塑料板-电阻丝切割-粘合-模型。对于简单的模型，可以使用电阻丝切割装置将泡沫板切割成所需的模型。对于复杂的模型，采用电阻丝切割装置将模型分割成几个部分，然后通过涂胶的方式制作出整个模型。

三

模型被分组到集群中:

将自制(或购买)的泡沫模型和浇注冒口模型结合并粘结在一起，形成模型簇。这种结合有时在涂覆之前进行，有时在涂覆准备之后进行。它是消失模铸造不可缺少的工艺。

目前使用的粘合材料:橡胶乳液、树脂溶剂、热熔胶和胶带纸。

四

模型涂层:

在全模铸造中，需要在泡沫模型表面涂覆一层一定厚度的涂层，以形成模具的内壳。涂层的目的是提高EPS模型的强度和刚度，提高模型表面的抗砂冲刷能力，防止加砂时模型表面的损伤和振动造型、负压设定时模型的变形，保证铸件的尺寸精度。购买的消失模铸造专用涂料在涂料搅拌机中用水搅拌，以获得合适的粘度。将搅拌好的涂料放入容器中，对模型组进行浸渍、刷涂、喷涂和喷涂。一般涂两遍，使涂层厚度为0.5~2mm。根据铸造合金的类型、结构、形状和尺寸。涂层在40~50℃干燥。

五

振动建模:

我们介绍一种常见的建模方法(两种方法之一)。该工序包括以下工序:砂床准备-EPS模型放置-填砂-封底和设置。

(1)砂床制备

将带泵室的砂箱放在振动台上，夹紧。将一定厚度的底砂(一般砂层厚度在50~100mm以上)放入底部，振动压实。型砂为干燥石英砂，不含粘结剂、添加剂和水。因为黑色金属温度高，可以用粗砂，铝合金可以用细砂。型砂处理后应重新使用。砂箱为一侧开口的砂箱、抽气室或抽气管道、升降或行走机构。

②放置EPS模型

压实后，按工艺要求在其上放置EPS模型组，并培土固沙。

③填砂

加入干砂(几种加砂方法)，同时施加振动(X、Y、Z方向)，时间一般为30~60秒，使型砂充满模具的各个部位，型砂的堆积密度增加。

④密封成型

砂箱表面用塑料薄膜密封，用真空泵将砂箱抽至一定真值空，利用大气压力与模具内压力之差将砂粒“粘结”在一起，使模具在浇注过程中不至于坍塌，称为“负压定型”。比较常用。

六

浇注置换

EPS模型一般在80℃左右软化，420~480℃分解。分解产物包括气体、液体和固体。三种化合物的含量随着热分解温度的不同而不同。全模铸造时，在液态金属的热作用下，EPS模型热解气化，产生大量气体，气体不断通过覆膜砂向外排出，在模具、模具和金属间隙中形成一定的气压，液态金属不断占据EPS模型的位置并向前移动，导致液态金属与EPS模型之间的置换过程。更换的最终结果是铸件的形成。浇注操作过程是慢-快-慢。并保持连续浇注，防止浇注过程中断。浇注后，保持铸型真空3 ~ 5分钟，然后停泵。浇注温度比砂型铸造高30~50℃。

七

冷却清洗

冷却后，全模铸造的落砂最容易，铸件可以斜着从砂箱中提出或直接从砂箱中提出，铸件与干砂自然分离。分离出的干砂经处理后可重复使用。

工程总承包的优势

1.所用金属模具的使用寿命可达10万次以上，降低了模具的维护成本

2.该铸件尺寸形状准确，重复性好，具有精密铸造的特点，大大简化了成型工艺，消除了因取模和合箱造成的铸造缺陷和废品，表面光洁度高；

3.工厂设计简化，固定资产投资可减少30∽40%，占地面积和建筑面积可减少30∽50%，电耗可减少10∽20%；减少了粉尘、烟尘和噪音的污染，大大改善了铸造工人的工作环境，降低了劳动强度。男性劳动者主导的行业可以转变为女性劳动者主导的行业；

4.零件的形状不受传统铸造工艺的限制，让机械设计人员可以根据零件的使用性能自由设计最理想的铸造形状；淘汰砂芯和制芯部门，杜绝因制芯和降芯造成的铸造缺陷和废品；铸件的重量可以减轻，拔模斜度可以取消，

5.形状合理的铸件冒口可以设置在理想位置，不受分模、取模等传统因素的限制，减少铸件内部缺陷；

6.消失模铸造工艺被广泛应用，不仅用于铸钢和铸铁，也用于铸造铜和铝。易于实现机械化自动化流水线生产，生产线灵活性大，可在一条生产线上实现不同合金、形状和尺寸的铸件生产；

7.采用无粘结剂、无水分、无添加剂的干砂造型，杜绝因水分、添加剂、粘结剂造成的各种铸造缺陷和废品；

8.落砂极其容易，大大降低了落砂的工作量和劳动强度；砂处理系统大大简化，型砂可重复使用，取消了型砂制备部门和废砂处理部门；

9.负压浇注更有利于液态金属的填充和补缩，提高铸件的组织密度；组合浇注，一箱多件，大大提高了铸件的工艺成品率和生产效率；

10.铸件无飞边毛刺，清理研磨工作量减少50%以上；降低了加工余量和加工成本。

工程总承包的缺点和局限性

1.铸造材料:适用性好和适用性差的顺序为灰铸铁-有色合金-普通碳钢-球墨铸铁-低碳钢和合金钢；通过必要的准备，工艺实验和调试周期不会太长。

2.铸件结构:铸件结构越复杂，就越能更好的实现消失模铸造工艺的优越性和经济效益。对于结构中内腔通道和夹层较窄的情况，在采用消失模铸造工艺之前，需要提前进行实验，然后才能投入生产。

3.铸件尺寸:主要考虑相应设备(如振动台、砂箱)的适用范围。

4.铸件批号:批号越大，经济效益越可观。

消失模铸造过程中铸件气孔缺陷的控制

1.选择合适的模型材料

采用共聚物泡沫模型材料，由于共聚物被压缩分解，一次气化程度高，液相比例小，小分子气体容易从涂层中溢出。白模的密度在保证强度和平滑度的前提下尽可能小，从而减少总的气体产生量。浇注系统采用空芯浇道，并增加过滤器机械挡渣，吸收熔融金属梳流，使充型更加稳定。

2.浇注系统和保温冒口的使用

内浇道的开启有利于合金顺利、稳定、快速充型，不会形成死区。铸件顶部设有常压保温冒口，集送渣和缩孔为一体，相关部位设有定型砂保温冷铁，实现铸件的顺序凝固，使熔融金属中的气体、炉渣和气化残渣能够快速上浮到冒口，减少气孔、渣孔和缩孔的发生几率。

3.提高涂层的透气性

耐火骨料的粒度应合适。应使用复合粘合剂悬浮剂。制备的涂层具有良好的高低温强度、耐磨性、易涂覆、不开裂、排气能力强、透气性好、烧结均匀、拆包后易剥离、不与液态金属润湿剂反应和化学反应。铸件一般涂两遍，涂层厚度在2mm左右。消失模涂料的质量管理非常重要。批量生产时，定期检查涂料的渗透性，及时调整骨料粒径。由于涂料的粘结剂和悬浮剂中含有有机物，所以夏季和秋季要特别注意涂料的发酵酶变化。合格的铸件离不开最好的涂料，涂料的质量控制也不能掉以轻心。

4、浇注温度应适宜

由于消失模铸造充型过程中泡沫的放热汽化，钢铁的浇注温度比砂型铸造高30-50℃。熔融金属与泡沫之间的热作用受浇注温度的限制，适合完全热解。模具的热解产物主要是小分子气体状态，因此在负压场的作用下很容易去除模腔。浇注温度低时，模具热解不足，液态残渣会堵塞涂层，热解气体的排出会被堵塞，模腔内会形成背压，充填流动性下降。此外，凝固速度快，液体附近的气渣无法漂浮到冒口中，导致气孔的概率增加。

5.合理的浇注位置

铸件的最佳浇注位置是在充型时获得良好的气化条件和排气条件，以利于气化和除渣。应选择垂直浇注或倾斜浇注，即遵循侧表面积最大化的原则，浇注系统应具有集渣气和加料功能。

6.合理的浇注工艺和负压

消失模铸造的浇注工艺采用灌满浇口杯、关闭浇口的原理。如果浇注速度忽快忽慢，充填会造成内腔严重紊乱和剧烈沸腾，来不及气化的泡沫会包裹在合金液中形成气孔。特别是不允许露出主流道，使熔渣和气体侵入。理想的浇注速度是熔融金属的填充速度等于或略低于模型的气体速度。

20世纪90年代以来，EPC在中国如雨后春笋般涌现，显示出旺盛的生命力。很多代工厂都研究过，致力于EPC。带着这种热情，一部分有生产技术和实力的代工厂继续在这片沃土上驰骋，一部分则逐渐退出EPC行业。原因可以从以下几个方面总结:一是EPC的引进不慎重，缺乏专业人才。其次，一些代工厂购买的设备和模具不能满足产品技术和性能的要求；最后，只追求利益最大化，发图纸联系多家模具厂家，选择报价最低的模具厂家，代工和模具厂家都没能分析出产品潜在的工艺故障，盲目投资，导致产品稳定性差，生产成本高，合格率低。