消失模铸造(Expendable casting proces 简称EPC)是泡沫塑料模采用无黏结剂干砂结合,抽真空技术的实型铸造(简称FM)由于这种铸造方法投资少,成本少,铸造尺寸精度高和表面光洁,大大降低劳动强度和改进作业环境实现铸造车间清洁生产。
工艺流程
1 预发泡
模型生产是消失模铸造工艺的第一道工序,复杂铸件如汽缸盖,需要数块泡沫模型分别制作,然后再胶合成一个整体模型。每个分块模型都需要一套模具进行生产,另外在胶合操作中还可能需要一套胎具,用于保持各分块的准确定位,模型的成型工艺分为两步,第一步是将聚苯乙烯珠粒预发到适当密度,一般通过蒸汽快速加热来进行,此阶段称为预发泡。
2 模型成型
经过预发泡的珠粒要先进行稳定化处理,然后再送到成型机的料斗中,通过加料孔进行加料,模具型腔充满预发的珠粒后,开始通入蒸汽,使珠粒软化、膨胀,挤满所有空隙并且粘合成一体,这样就完成了泡沫模型的制造过程,此阶段称为蒸压成型。成型后,在模具的水冷腔内通过大流量水流对模型进行冷却,然后打开模具取出模型,此时模型温度提高且强度较低,在脱模和储存期间必须谨慎操作,防止变形及损坏。
3 模型簇组合
模型在使用之前,必须存放适当时间使其熟化稳定,典型的模型存放周期多达30天,而对于用设计独特的模具所成型的模型仅需存放2个小时,模型熟化稳定后,可对分块模型进行胶粘结合。分块模型胶合使用热熔胶在自动胶合机上进行。胶合面接缝处应密封牢固,以减少产生铸造缺陷的可能性。
4 模型簇浸涂
为了每箱浇注可生产更多的铸件,有时将许多模型胶接成簇,把模型簇浸入耐火涂料中,然后在大约30~60℃的空气循环烘炉中干燥2~3个小时,干燥之后,将模型簇放入砂箱,填入干砂振动紧实,必须使所有模型簇内部孔腔和外围的干砂都得到紧实和支撑。
5 浇注
模型簇在砂箱内通过干砂振动充填坚实后,铸型就可浇注,熔融金属浇入铸型后(浇注温度铸铝约在760℃,铸铁约在1425℃,模型气化被金属所取代形成铸件。图1.1所示是消失模工艺的砂箱和浇注示意图。在消失模铸造工艺中,浇注速度比传统空型铸造更为关键。如果浇注过程中断,砂型就可能塌陷造成废品。因此为减少每次浇注的差别,最好使用自动浇注机。
6 落砂清理
浇注之后,铸件在砂箱中凝固和冷却,然后落砂。铸件落砂相当简单,倾翻砂箱铸件就从松散的干砂中掉出。随后将铸件进行自动分离、清理、检查并放到铸件箱中运走。干砂冷却后可重新使用,很少使用其他附加工序,金属废料可在生产中重熔使用。