當代工業(yè)中常用特種消失模鑄造技術(shù)

消失模鑄造技術(shù)(EPC或LFC)是用泡沫塑料制作成與零件結構和尺寸   一樣的實(shí)型模具，經(jīng)浸涂耐火粘結涂料，烘干后進(jìn)行干砂造型，振動(dòng)緊實(shí)，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(wú)余量、   成形的新技術(shù)，它不需要合箱取模，使用無(wú)粘結劑的干砂造型，減少了污染，被認為是21世紀   可能實(shí)現綠色鑄造的工藝技術(shù)。但消失模鑄造中由于泡沫模樣的存在，澆注溫度通常較高，容易產(chǎn)生粘砂、增碳、冷隔、氣孔和夾渣等鑄造缺陷，消失模鑄件的組織晶粒相對粗大，組織致密度不夠好，鋁鎂等有色消失模鑄件中縮孔、縮松缺陷較多，從而導致鑄件性能下降。如何提高消失模鑄造的充型能力、減少縮孔縮松缺陷、提高 大型鑄件的組織致密度和力學(xué)性能、細化組織晶粒、消除各種消失模鑄造缺陷等，已是消失模鑄造技術(shù)研究發(fā)展的方向。
1、壓力消失模鑄造技術(shù)
壓力消失模鑄造技術(shù)是消失模鑄造技術(shù)與壓力凝固結晶技術(shù)相結合的鑄造新技術(shù)，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   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(shù)的特點(diǎn)是能夠顯著(zhù)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(xué)性能。這是因為在加壓凝固時(shí)，外力對枝晶間液相金屬的擠濾作用和使初凝枝晶發(fā)生顯微變形，并且大幅提高了冒口的補縮能力，使鑄件內部縮松得到改善。另外，加壓凝固使析出氫需   高的內壓力才能形核形成氣泡，從而抑制氣孔的形成，同時(shí)壓力增加了氣體在固相合金中的溶解度，使可能析出的氣泡減少。
2、真空低壓消失模鑄造技術(shù)
真空低壓消失模鑄造技術(shù)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(fā)展的一種新鑄造技術(shù)。該方法是將上涂料的泡沫塑料模樣埋入干砂，振動(dòng)緊實(shí)造型，然后將砂箱迅速和帶升液管的低壓澆注系統連接密封，并向增鍋爐中通入干燥的壓縮空氣，金屬液在氣體壓力的作用下，沿升液管上升，進(jìn)入砂箱底部澆道，此時(shí)打開(kāi)消失模砂箱上的真空裝置，金屬液在低壓作用下上升使泡沫模樣氣化而填充模腔，模樣分解氣體被真空負壓抽走，澆注完成后保持壓力   時(shí)間至鑄件   凝固，解除金屬液面上的氣體壓力，使升液管中的未凝固金屬液流回增鍋中，推出砂箱，關(guān)閉真空，取出鑄件。
真空低壓消失模鑄造技術(shù)的特點(diǎn)是：綜合了低壓鑄造與真空消失模鑄造的技術(shù)優(yōu)越性，在可控的氣壓下完成充型過(guò)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(chǎn)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(tài)合金在可控的壓力下進(jìn)行補縮凝固， 合金鑄件的澆注系統簡(jiǎn)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(dòng)消失模鑄造技術(shù)
振動(dòng)消失模鑄造技術(shù)是在消失模鑄造過(guò)程中施加   頻率和振幅的振動(dòng)，使鑄件在振動(dòng)場(chǎng)的作用下凝固，由于消失模鑄造凝固過(guò)程中對金屬溶液施加了   時(shí)間振動(dòng)，振動(dòng)力使液相與固相間產(chǎn)生相對運動(dòng)，而使枝晶破碎，增加液相內結晶核心，使鑄件   終凝固組織細化、補縮提高，力學(xué)性能改善。
該技術(shù)利用消失模鑄造中現成的緊實(shí)振動(dòng)臺，通過(guò)振動(dòng)電機產(chǎn)生的機械振動(dòng)，使金屬液在動(dòng)力激勵下生核，達到細化組織的目的，是一種操作簡(jiǎn)便、成本低廉、無(wú)環(huán)境污染的方法。相比之下，砂型鑄造過(guò)程中，如對鑄型施以機械振動(dòng)，很容易把鑄型振垮；而在金屬型鑄造過(guò)程中，由于其冷速過(guò)快，振動(dòng)對結晶的影響作用基本不大。
研究表明不論機械振動(dòng)、電磁振動(dòng)，還是聲波和超聲波振動(dòng)，對金屬都有顯著(zhù)的細化作用，振動(dòng)   大的作用是抑制柱狀晶和枝晶生長(cháng)，形成小的等軸晶，因此，能顯著(zhù)的提高鑄件的密度和機械性能。影響振動(dòng)細化效果的因素有振動(dòng)頻率、振動(dòng)幅度、振動(dòng)強度、振動(dòng)位置、振動(dòng)時(shí)刻和時(shí)間、振動(dòng)方式等。
4、半固態(tài)消失模鑄造技術(shù)
半固態(tài)消失模鑄造技術(shù)是消失模鑄造技術(shù)與半固態(tài)技術(shù)相結合的新鑄造技術(shù)，由于該工藝的特點(diǎn)在于控制液固相的相對比例，也稱(chēng)轉變控制半固態(tài)成形。由于鑄鐵的凝固溫度大約為1150℃、熔煉溫度為1500℃、一般砂型鑄造澆注溫度為1400℃~1450℃，如果采用半固態(tài)消失模鑄造方法，可以將鑄鐵的澆注溫度設在1250℃僅僅高于結晶溫度100℃)左右進(jìn)行消失模鑄造澆注，從而   控制液相收縮、相變收縮、石墨化膨脹、凝固變形和氣體夾雜等。
5、消失模殼型鑄造技術(shù)
消失模殼型鑄造技術(shù)是熔模鑄造技術(shù)與消失模鑄造結合起來(lái)的新型鑄造方法。該方法是將用發(fā)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(jīng)過(guò)焙燒，然后進(jìn)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(diǎn)，又有熔模精密鑄造中結殼精度、強度等優(yōu)點(diǎn)。與普通熔模鑄造相比，其特點(diǎn)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(wèn)題，可以生產(chǎn)較大尺寸的各種合金復雜鑄件。
6、消失模懸浮鑄造技術(shù)
消失模懸浮鑄造技術(shù)是消失模鑄造工藝與懸浮鑄造結合起來(lái)的一種新型實(shí)用鑄造技術(shù)。該技術(shù)工藝過(guò)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(fā)生物化反應從而提高鑄件整體或部分)組織性能。該方法發(fā)明于前蘇聯(lián)，發(fā)展和成熟于   和日本。