消失模鑄造關(guān)鍵性功能型設備發(fā)展歷程及特點(diǎn)

　　消失模鑄造設備和生產(chǎn)線(xiàn)應在總體策劃指導下，分階段進(jìn)行。首先選擇一些主要設備，如振實(shí)臺、真空泵系統和幾個(gè)簡(jiǎn)易砂箱，外購涂料，依托附近的泡沫塑料廠(chǎng)，采取手工制造模型，先對簡(jiǎn)單產(chǎn)品做生產(chǎn)性試驗。其主要目的是自我培訓，學(xué)習和深入了解消失模鑄造技術(shù)，待取得   經(jīng)驗后，再進(jìn)入設備選型和建廠(chǎng)籌備。這種方式曾被許多廠(chǎng)采用，歷時(shí)較短，效果較好。采用這種方式不僅可以節約投資減少風(fēng)險，同時(shí)也培養了人才，縮短籌建時(shí)間，有了這個(gè)基礎，在以后的發(fā)展中可少走許多彎路，使選用的設備   符合企業(yè)實(shí)際要求和產(chǎn)品工藝要求。
消失模鑄造的專(zhuān)用設備主要分兩大類(lèi)：(1)白區(模樣制作)設備主要有：間歇式預發(fā)泡機、成型機、蒸缸和電熱絲切割機和涂料攪拌機等。(2)黑區(鑄造生產(chǎn))設備主要有：振動(dòng)臺、負壓系統、和EPC生產(chǎn)線(xiàn)(包括：專(zhuān)用砂箱、砂箱輸送系統、砂處理和砂冷卻系統等)。為使企業(yè)對消失模鑄造設備的特點(diǎn)及性能有   深入的了解，本文僅對四種關(guān)鍵性功能型設備的發(fā)展歷程和特點(diǎn)簡(jiǎn)單介紹如下。
一、預發(fā)泡機及成型機
間歇式預發(fā)泡機和成型機是制造模樣(白區)   重要的關(guān)鍵性功能型設備。預發(fā)泡機是消失模鑄造的   設備之一，預發(fā)泡的質(zhì)量直接關(guān)系到鑄件的外表面質(zhì)量、內部缺陷、尺寸精度以及能否成型(尤其是薄壁件)。早些年我國消失模鑄造用模樣的制作多沿用包裝行業(yè)用的發(fā)泡設備，由于該行業(yè)用泡沫塑料模樣制品對質(zhì)量要求不高，僅僅要求較高的生產(chǎn)效率，例如包裝行業(yè)采用的連續式預發(fā)泡機，每小時(shí)生產(chǎn)率150kg~300kg。然而，EPC生產(chǎn)用的泡沫塑料模樣制品就是“產(chǎn)品”，對其表面光潔度、密度和尺寸精度都要求很高，否則難以生產(chǎn)出   EPC鑄件。
為發(fā)展中國的實(shí)型(消失模)鑄造產(chǎn)業(yè)，研究開(kāi)發(fā)出高水平預發(fā)泡機是“首當其沖”的大事。為此，中實(shí)委(1988年)成立開(kāi)始，就組織力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，于1992年11月在上海塑料制品七廠(chǎng)終于研制成功   代間歇式預發(fā)泡機，之后又經(jīng)改進(jìn)于1996年開(kāi)發(fā)了第2代間歇式預發(fā)泡機。這種間歇式預發(fā)泡機的誕生雖然使泡沫塑料模樣質(zhì)量有了很大提高，但多年使用發(fā)現這兩種機型均存在珠粒均勻度不理想，有少量“死料(珠粒)”和含水分較大等不足。中國許多消失模工作者在引進(jìn)和消化國外預發(fā)泡機生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)數年的不斷研究于2000年成功研制開(kāi)發(fā)第3代間歇式預發(fā)泡機。這種預發(fā)泡機的特點(diǎn)是：
“一機三用”，可預發(fā)EPS、STMMA和EPMMA三種材料；生產(chǎn)率高：每次(鍋)1kg，20kg/h~30kg/h；預發(fā)珠粒均勻，   了“死料”的產(chǎn)生；配熱空氣干燥系統，珠粒熟化時(shí)間縮短；預發(fā)密度容易控制，質(zhì)量高。為確保第3代機型的先進(jìn)性和高生產(chǎn)效率，后來(lái)又研制成功PLC控制的全自動(dòng)間歇式預發(fā)泡機，因選用進(jìn)口高精度減壓閥，預發(fā)珠粒密度控制   準確，密度變化范圍在±1g左右。簡(jiǎn)言之，我國自主研制的預發(fā)泡機已接近國外同類(lèi)設備的水平，而且   為經(jīng)濟   為適用。
同樣，早些年我國消失模鑄造用泡沫塑料模樣幾乎都采用包裝行業(yè)的手動(dòng)簡(jiǎn)易成型機，較多選用的是絲桿傳動(dòng)的成型機。用這種機型生產(chǎn)的泡沫塑料模樣的質(zhì)量   靠操作工人的經(jīng)驗和熟練程度，要靠其眼觀(guān)各種儀表、時(shí)間，看鬧鐘和手扳閥門(mén)開(kāi)關(guān)，質(zhì)量難以控制，生產(chǎn)率又比較低，尤其對要求較高的薄壁復雜模樣而言難度   大。為使我國的消失模鑄造能   快發(fā)展，新型的高新技術(shù)的鑄造用成型機的研發(fā)成為必然。成型機已經(jīng)歷多年不斷改進(jìn)，先后經(jīng)歷以下的發(fā)展過(guò)程；首先研制成功的鑄造用電控成型機，該機靠電磁閥控制氣動(dòng)閥進(jìn)行切換動(dòng)作，替代手工操作減少差錯，但存在冷卻不均勻，脫模后模樣含水量大，易變形和操作環(huán)境差等問(wèn)題。之后又在設計程序上改變傳統的安裝模式，定模和動(dòng)模分別貫穿加熱，蒸汽穿透模心內部使珠粒發(fā)泡熔接好，冷卻采用噴淋法，不再出現模樣變形。為滿(mǎn)足生產(chǎn)薄壁復雜模樣(件)，又開(kāi)發(fā)了加壓加料成型機及多個(gè)加料槍半自動(dòng)成型機，近年來(lái)又研發(fā)成功加壓加料抽真空PLC控制半自動(dòng)和全自動(dòng)成型機，噴淋冷卻結束就抽真空脫水，改善操作環(huán)境，不四處濺水，脫模含水量減少，模樣不變形，表面平整光潔。如今已形成能滿(mǎn)足不同需求的各種規格型號的系列化國產(chǎn)成型機。
二、振實(shí)臺及型砂充填
消失模鑄造生產(chǎn)工部(車(chē)間)的主要設備和生產(chǎn)線(xiàn)，除造型用振動(dòng)臺，專(zhuān)用砂箱，砂處理和砂冷卻系統，以及尾氣后處理裝置等較為有特色外，其余大多數設備和流水生產(chǎn)線(xiàn)，都可借鑒現有其他鑄造生產(chǎn)線(xiàn)設備或略作改造而用之。
型砂的填充與振動(dòng)緊實(shí)是消失模鑄造生產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一。造型用振動(dòng)臺是消失模鑄造中   關(guān)鍵不可缺少的鑄造專(zhuān)用設備，振動(dòng)臺的振動(dòng)效果直接影響到產(chǎn)品的成品率、尺寸精度、表面質(zhì)量等等。20年來(lái)，經(jīng)我國消失模鑄造工作者的不斷探索、研究和改進(jìn)提高，使這種專(zhuān)用關(guān)鍵設備沿著(zhù)如下的軌跡發(fā)展：?jiǎn)尉S振動(dòng)臺→雙維振動(dòng)臺→三維振動(dòng)臺→調頻三維振動(dòng)臺→調頻三維PLC自動(dòng)控制振動(dòng)臺。
近年來(lái)國產(chǎn)振動(dòng)臺有了新的突破和進(jìn)展，開(kāi)發(fā)成功了國產(chǎn)型垂直圓周運動(dòng)的新型振動(dòng)臺，然而，我國目前的振實(shí)臺和   、日本還有很大的差距，許多廠(chǎng)家對振實(shí)臺的認識到目前尚處于初級階段，只有認識到明確的概念，才能   的理解新式振動(dòng)臺，尤其是控制系統的重要性。
然而，當前振實(shí)臺設計及使用卻存在的許多問(wèn)題。理論研究和實(shí)踐都未證明，振實(shí)臺的夾緊裝置是可有可無(wú)的。砂箱的四個(gè)輪子直接接觸振動(dòng)臺的工作臺，在振動(dòng)中基本上是處于點(diǎn)接觸狀態(tài)，對緊實(shí)不利，軸承易會(huì )在反復振動(dòng)沖擊中損壞。振動(dòng)臺的普通橡膠彈簧的使用效果是一樣的，普通橡膠彈簧實(shí)用耐用，節約運行成本，用什么彈簧不是判斷振動(dòng)臺是否科學(xué)先進(jìn)的條件?？諝庀鹉z彈簧方便了生產(chǎn)線(xiàn)的設計，卻提高了造型成本和增加設備投資。有的振實(shí)臺，未解決好交變振動(dòng)疲勞問(wèn)題，結構不合理和焊接質(zhì)量差，使用時(shí)間不長(cháng)，便產(chǎn)生裂紋，甚至不能繼續使用；有的振動(dòng)臺周期性諧振嚴重，影響緊實(shí)；有的振實(shí)臺的電控部分有缺陷，使振動(dòng)臺失去若干作用；有的選用質(zhì)量低劣振動(dòng)電機，且電機裝配位置不當，對造型緊實(shí)不利；有的振實(shí)臺設計未認識到干砂運動(dòng)的特點(diǎn)，致使型砂振實(shí)效果差；有的振實(shí)臺未能根據產(chǎn)品的自身的結構特點(diǎn)進(jìn)行設計等等不合理的振實(shí)設計問(wèn)題不僅影響振實(shí)臺的使用，而且直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題。
雨淋加砂及柔性加砂是當前消失模生產(chǎn)線(xiàn)主要的兩種加砂方式。許多廠(chǎng)家并不重視加砂方式在生產(chǎn)過(guò)程中的重要性，忽視產(chǎn)品結構對加砂方式的要求。經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐證明，加砂方式的選擇同樣   根據產(chǎn)品的結構性要求進(jìn)行選擇，由于結構要求，有些產(chǎn)品只能選擇柔性加砂，有些產(chǎn)品選擇雨淋加砂即可得到使用要求。比如安徽的合肥及銅陵的幾家消失模廠(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐經(jīng)驗，根據產(chǎn)品的結構、白模的性能等已將原有的雨淋加砂方式改為柔性加砂，不僅防止了白模的變形，而且彌補了振實(shí)臺的振實(shí)不足和加砂的不合理。
三、型砂處理系統
型砂的處理對任何一種鑄造工藝都是個(gè)較大且較復雜的問(wèn)題。   按消失模鑄造干砂特點(diǎn)設計的砂處理系統并不多見(jiàn)，多數砂處理系統的設計采用了濕砂或樹(shù)脂砂的砂處理方法。消失模鑄造型砂，干燥、流動(dòng)性好，處理方式與其他型砂是有區別的，要注意選用。另外，許多砂處理系統設備的實(shí)際能力普遍比設計能力低，甚至有的實(shí)際能力達不到設計能力的50%，設計為每小時(shí)20t的砂處理系統，實(shí)際能力只有10t，這樣的砂處理系統，將使總生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)能力受到影響，甚至可能由此產(chǎn)生一系列嚴重后果。消失模鑄造砂處理系統對除粉塵、除雜物和型砂冷卻等都有較高要求，但有些砂處理系統在除塵和冷卻能力上存在著(zhù)嚴重的缺陷。在當前的市場(chǎng)中，有的砂冷卻系統，價(jià)格很高，設備規模“宏偉”，能源消耗巨大，但其冷卻效果并不理想且生產(chǎn)效率低。比如福建某公司的的萬(wàn)噸級消失模生產(chǎn)線(xiàn)的砂處理能力遠遠不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，型砂的溫度不能冷卻到設計要求，除塵效果又差，致使生產(chǎn)過(guò)程中常因為型砂溫度過(guò)高而暫停使用，嚴重影響生產(chǎn)。所以不要輕信廣告，不要選用冠冕堂皇，不實(shí)際的，價(jià)格高而效率低的砂處理設備。
此外，動(dòng)力消耗極大的水冷式沸騰冷卻床，當改變型砂粒度時(shí)，可能   失效，要慎重選用。應盡可能選用耗能低，結構簡(jiǎn)單的，冷卻能力強的冷卻裝置。在砂處理系統策劃時(shí)，   仔細核算砂處理的實(shí)際成本，噸砂處理成本，這是個(gè)重要數據之一，要從設備總價(jià)、能源消耗、實(shí)際能力、處理成本等方面綜合評價(jià)砂處理系統。要把不同設備的噸處理成本對比，較高的費用將使成本增加，利潤下降。
總之，當前國內消失模鑄造設備的工藝性差、售后技術(shù)服務(wù)不好和設備能耗太高等問(wèn)題，   得到高度重視。要特別強調做好售后服務(wù)工作，鑄造設備廠(chǎng)要為用戶(hù)做   實(shí)際   有效的工藝技術(shù)服務(wù)，解決某些設備遺留問(wèn)題，提高建廠(chǎng)的成功率。鑄造設備廠(chǎng)在消失模鑄造設備上，要不斷創(chuàng )新技術(shù)，大幅度降低能耗，不斷提高設備工藝性能。這樣，中小企業(yè)就能快速正常發(fā)展，消失模鑄造設備廠(chǎng)也將隨之大發(fā)展和大提高。