消失模鑄造工藝概要.doc

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1、消失模鑄造工藝概要消失模鑄造工藝最早出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代后期，到現(xiàn)在已經(jīng)有50來年的歷史了。由于其在澆注金屬液使之成形的過程中包含有金屬液置換消失模的過程，完全不同于傳統(tǒng)鑄造工藝的“空腔充型”方式，因而，由長期經(jīng)驗積累而建立的有關(guān)澆注系統(tǒng)的一套技術(shù)不能直接運用，必須從實踐中建立新的工藝設(shè)計原則。消失模鑄造工藝的創(chuàng)新期經(jīng)歷了40年之久。1977年“美國鑄造師協(xié)會”和“消失模鑄造技術(shù)聯(lián)誼會”共同對此項工藝在北美的實際應(yīng)用情況進行了調(diào)查研究。對調(diào)查結(jié)果進行分析之后，認(rèn)為：消失模鑄造工藝在鋁合金，鑄鐵和鑄鋼方面的應(yīng)用都已從“創(chuàng)新期”進入“發(fā)展期”，而進入“成熟期”則仍需一段時間。同時，他們還預(yù)測

2、：常用的幾種得鑄造合金消失模工藝進入“成熟期”的時間如下：鋁合金鑄鐵鑄鋼2007年2009年2013年一、消失模鑄造工藝的基本情況目前，消失模鑄造工藝已經(jīng)是一種應(yīng)用相當(dāng)廣的工藝，可用以制造多種不同材質(zhì)的鑄件。生產(chǎn)鋁合金鑄件方面，成功的經(jīng)驗很多，無論在美國或歐洲，都實現(xiàn)了高水平的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)，大量生產(chǎn)的重要汽車零件有進氣歧管、發(fā)動機缸體和缸蓋等。在生產(chǎn)鑄鋼件、鑄鐵件和銅合金鑄件方面，近年來都也有了可喜的進展。消失模鑄造工藝對生產(chǎn)條件和鑄件品種的適應(yīng)能力很強：既可用于單件、小批量生產(chǎn)，也可用于大量生產(chǎn)；生產(chǎn)的鑄件小的可在10kg以下，大的可在30kg以上。1、消失模工藝的簡要發(fā)展過程1958年

3、，HaroldF.Shroyer以“無型腔鑄型及其制造方法”獲得了美國專利。最早問世的消失模工藝制造鑄件，是M.C.Flemings和AlfredDuca等人于1962年公布的一批藝術(shù)鑄件。1959年，美國藝術(shù)家AlfredDuca找到麻省理工學(xué)院的M.C.Flemings，談到了用聚苯乙烯發(fā)泡模制造藝術(shù)品的設(shè)想，并希望解決有關(guān)工業(yè)應(yīng)用的問題。Flemings很快就將此項目列入了麻省理工學(xué)院的研究課題，并邀請Duca到學(xué)校共同研究如何將此項工藝用于制造藝術(shù)鑄件，該課題還得到了洛克菲勒基金、福特基金和國際鎳公司的資助。工作開始以后才得知該課題與Shroyer的專利十分相近。早期工作中，小件用

4、粘土濕型砂造型；中、大型鑄件，為改善表面質(zhì)量，用吹CO2硬化的水玻璃砂造型。制成的藝術(shù)鑄件主要有：剛下馬的騎士（球墨鑄鐵）高500mm寬380mm雙翼飛馬（青銅）高1220mm，重150kg十字架上的人（球墨鑄鐵）高~2750mm鐘塔（球墨鑄件）高~3050mm亞當(dāng)塑像（球墨鑄鐵）高~1520mm1960年Flemings等與T.R.Smith交流經(jīng)驗，開始采用無粘結(jié)劉的干砂造型，也制成了十多種藝術(shù)鑄件，所用的鑄造合金有灰鑄鐵，球墨鑄鐵、銅合金以及鋁合金。1962年即將這些成果展出，這是用無粘結(jié)劑干砂制成的第一批消失模鑄件。其后，聯(lián)邦德國亞琛大學(xué)的A.Wittmoser也發(fā)表了有關(guān)消失模鑄

5、造的研究論文。1961年聯(lián)邦德國的Grunzweig&Hartman公司自美國引進技術(shù)，在Wittmoser的指導(dǎo)下，從1962年起開始生產(chǎn)機械用鑄件。1964年T.R.Smith以“采用無粘劑干砂造型的實型鑄造法”獲得了美國專利。60年代初期，在美國Michigan州建立了“實型鑄造工藝公司”（FullMoldProcess,Inc.）。1966年聯(lián)邦德國的R.Hofmann以“用磁性材料填埋消失模的工藝和設(shè)備”獲得了專利。1967年Wittmoser開發(fā)了用鐵丸造型、由磁場固定鐵丸的消失模鑄造工藝，也稱為磁型鑄造，并于1968年在德國國際鑄造展覽會（GIFA）上展出。1981年，有關(guān)消

6、失模鑄造工藝的基本專利期滿。此后，消失模鑄造工藝在世界各國以較快的速度發(fā)展。1982年，美國建成了第一條用消失模工藝大量生產(chǎn)汽車用鋁合金鑄件的生產(chǎn)線，開創(chuàng)了用此項工藝大批量生產(chǎn)鑄件的先河。80年代初，英國鑄鋼研究與貿(mào)易協(xié)會開發(fā)了消失模精密鑄造工藝（ReplicastProcess）,并獲得了專利，其基本內(nèi)容是在發(fā)泡模上施以耐火涂料，再撒砂增強與固定涂料，如此共施涂5-6層，然后將其在900℃左右焙燒，使發(fā)泡模氣化，制得陶瓷殼型。最后將殼型用干砂填埋、澆注金屬液。2、如何在不同生產(chǎn)條件下應(yīng)用消失模鑄造工藝消失模鑄造工的基點是采用塑料發(fā)泡模，在其發(fā)展過程中衍生了多種不盡相同的分支，通常，按所用

7、的造型材料分為以下3種：（1）實型鑄造工藝（FullMoldProcess）實型鑄造是消失模工藝中應(yīng)用最早的工藝，其特點是造型時采用加有粘結(jié)劑的型砂，在砂箱或?qū)Ｓ玫牡乜又刑盥癜l(fā)泡模組。型砂的粘結(jié)劑可以根據(jù)鑄件的特點和企業(yè)的生產(chǎn)條件選擇，粘土、水泥、水玻璃和各種自硬型樹脂都可采用。目前，此種工藝主要用于以單件、小批量方式制造中、大型鑄件，如機床鑄件，汽車覆蓋件模具，中、大型閥類鑄件和管件等。采用實型鑄造工藝的鑄件，所用的發(fā)