消失模铸造泡沫模样的生产（一）

1、职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库球墨铸铁铸件生产技术课程消失模铸造五 消失模铸造泡沫模样的生产主讲教师：张木消失模铸造泡沫模样的生产消失模的制造方法可分为用压型发泡成型和用泡沫板加工制造两种。一般说来，对于大量和成批生产用的中、小型消失模，采用压型发泡成型方法；对单件和小批生产用的大、中型消失模，采用泡沫板加工方法制造。消失模的制造工艺过程如图1所示。图1 消失模的制造工艺过程（a)压型发泡成型 （b)用泡沫板加工制造本节重点介绍压型发泡成型方法。压型发泡成型方法的制造主要分为两个步骤，第一步是珠粒的预发泡及熟化，获得所需的容积密度，第二步是发泡成型。预发泡是一个关键的操作，基本确定珠

2、粒的容积密度和成型。预发泡工艺控制得不合适，聚苯乙烯的容积密度和尺寸精度就会受到影响。一、预发泡（1）可发性树脂珠粒的选择目前我国生产EPS（可发性聚苯乙烯）原始珠粒的厂家大部分都集中在江苏、浙江等省。生产EPMMA树脂的原始珠粒厂家有杭州，宁波等市。这些生产厂家都有自己的标号和工艺。应根据它们的规定进行操作。在购买珠粒时，一定要看好生产日期和有效期，超过有效期的珠粒是不能用的。珠粒购回后要按要求保存，不用时就不要开箱，若要开箱发泡，最好一次把它用完，用不完要把剩下的包装好存放，以备下次再用。用户根据自己铸件的大小、壁厚、几何形状选择珠粒，其目的是减轻泡沫模样质量，从而减少遇到金属液时的发气量

3、。为使模型表面网纹细小，轮廓清晰，只能用较小的珠粒，如T型和X型珠粒，原始珠粒的尺寸越小，就越有利于生产出壁厚较薄的模型，珠粒的膨胀倍率一般为2050倍，密度达到1927克/升。一般珠粒戊烷含量为4%，即能成功的预发泡。预发泡过程中大约损失1%2%的戊烷，剩下2%3%。成型过程中仍要损失一定的戊烷，这样，模型中仅剩下1.5%2.0%的戊烷，模型储存30天以后，戊烷的含量一般降到0.5%，戊烷的挥发率越低，越有利于预发泡和成型。（2）预发泡预发泡决定着模型的密度、尺寸稳定性及尺寸精度，是得到合格消失模模型的关键工序。预发泡的原理是当温度高于80时聚苯乙烯开始软化，戊烷形成气泡核心，一旦泡孔形成，

4、蒸汽就向泡内渗透，泡孔内压力逐渐增加，孔涨大。消失模铸造模型所需珠粒量远比泡沫板材少，通常都采用间歇式预发机。主要有真空预发和蒸汽预发两种形式。真空预发可以使预发珠粒达到比较低的预发密度，例如EPS度可达16kg/m3，EPMMA密度可达到20kg/m3。同时，预发珠粒含水量少、发泡剂损失小。国内现普遍采用间歇式蒸汽预发机，EPS预发泡温度100左右；EPMMA预发泡温度高些，为120130；STMMA介于两者之间，预发泡温度为105115。蒸汽预发后，预发珠粒水分含量的质量分数高达10%左右，制料后必须经过干燥处理。二、预发珠粒的熟化处理经过预发泡的珠粒，由于骤冷造成泡孔中发泡剂和渗入蒸汽的

5、冷凝，使泡孔内形成真空。如果立即送去发泡成型，珠粒压扁以后就不会再复原，模样质量很差，必须贮存一个时期，让空气渗入泡孔中，使残余的发泡剂重新扩散、分布均匀，这样就可以消除泡孔内部分真空，保持泡孔内外压力的平衡，使珠粒富有弹性，增加模样成型时的膨胀能力和模样成型后抵抗外压变形、收缩的能力，这个必不可少的过程叫做熟化处理。熟化处理合格的珠粒是干燥而有弹性，同时残存发泡剂的含量要符合要求(质量分数为3.5%以上)。最合适的熟化温度是2025，温度过高，发泡剂的损失增大；温度过低，减慢了空气渗入和发泡剂扩散的速度。最佳熟化时间取决于熟化前预发珠粒的湿度和密度。一般来讲，预发珠粒的密度越小，熟化时间越长；预发珠粒的湿度越大，熟化的时间也越长。三、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，挤满所有空隙并且黏合成一体，这样就完成了泡沫模型的制造过程，此阶