1、職業教育材料成型與控制技術專業教學資源庫球墨鑄鐵鑄件生產技術課程消失模鑄造五 消失模鑄造泡沫模樣的生產主講教師：張木消失模鑄造泡沫模樣的生產消失模的制造方法可分為用壓型發泡成型和用泡沫板加工制造兩種。一般說來，對于大量和成批生產用的中、小型消失模，采用壓型發泡成型方法；對單件和小批生產用的大、中型消失模，采用泡沫板加工方法制造。消失模的制造工藝過程如圖1所示。圖1 消失模的制造工藝過程（a)壓型發泡成型 （b)用泡沫板加工制造本節重點介紹壓型發泡成型方法。壓型發泡成型方法的制造主要分為兩個步驟，第一步是珠粒的預發泡及熟化，獲得所需的容積密度，第二步是發泡成型。預發泡是一個關鍵的操作，基本確定珠

2、粒的容積密度和成型。預發泡工藝控制得不合適，聚苯乙烯的容積密度和尺寸精度就會受到影響。一、預發泡（1）可發性樹脂珠粒的選擇目前我國生產EPS（可發性聚苯乙烯）原始珠粒的廠家大部分都集中在江蘇、浙江等省。生產EPMMA樹脂的原始珠粒廠家有杭州，寧波等市。這些生產廠家都有自己的標號和工藝。應根據它們的規定進行操作。在購買珠粒時，一定要看好生產日期和有效期，超過有效期的珠粒是不能用的。珠粒購回后要按要求保存，不用時就不要開箱，若要開箱發泡，最好一次把它用完，用不完要把剩下的包裝好存放，以備下次再用。用戶根據自己鑄件的大小、壁厚、幾何形狀選擇珠粒，其目的是減輕泡沫模樣質量，從而減少遇到金屬液時的發氣量

3、。為使模型表面網紋細小，輪廓清晰，只能用較小的珠粒，如T型和X型珠粒，原始珠粒的尺寸越小，就越有利于生產出壁厚較薄的模型，珠粒的膨脹倍率一般為2050倍，密度達到1927克/升。一般珠粒戊烷含量為4%，即能成功的預發泡。預發泡過程中大約損失1%2%的戊烷，剩下2%3%。成型過程中仍要損失一定的戊烷，這樣，模型中僅剩下1.5%2.0%的戊烷，模型儲存30天以后，戊烷的含量一般降到0.5%，戊烷的揮發率越低，越有利于預發泡和成型。（2）預發泡預發泡決定著模型的密度、尺寸穩定性及尺寸精度，是得到合格消失模模型的關鍵工序。預發泡的原理是當溫度高于80時聚苯乙烯開始軟化，戊烷形成氣泡核心，一旦泡孔形成，

4、蒸汽就向泡內滲透，泡孔內壓力逐漸增加，孔漲大。消失模鑄造模型所需珠粒量遠比泡沫板材少，通常都采用間歇式預發機。主要有真空預發和蒸汽預發兩種形式。真空預發可以使預發珠粒達到比較低的預發密度，例如EPS度可達16kg/m3，EPMMA密度可達到20kg/m3。同時，預發珠粒含水量少、發泡劑損失小。國內現普遍采用間歇式蒸汽預發機，EPS預發泡溫度100左右；EPMMA預發泡溫度高些，為120130；STMMA介于兩者之間，預發泡溫度為105115。蒸汽預發后，預發珠粒水分含量的質量分數高達10%左右，制料后必須經過干燥處理。二、預發珠粒的熟化處理經過預發泡的珠粒，由于驟冷造成泡孔中發泡劑和滲入蒸汽的

5、冷凝，使泡孔內形成真空。如果立即送去發泡成型，珠粒壓扁以后就不會再復原，模樣質量很差，必須貯存一個時期，讓空氣滲入泡孔中，使殘余的發泡劑重新擴散、分布均勻，這樣就可以消除泡孔內部分真空，保持泡孔內外壓力的平衡，使珠粒富有彈性，增加模樣成型時的膨脹能力和模樣成型后抵抗外壓變形、收縮的能力，這個必不可少的過程叫做熟化處理。熟化處理合格的珠粒是干燥而有彈性，同時殘存發泡劑的含量要符合要求(質量分數為3.5%以上)。最合適的熟化溫度是2025，溫度過高，發泡劑的損失增大；溫度過低，減慢了空氣滲入和發泡劑擴散的速度。最佳熟化時間取決于熟化前預發珠粒的濕度和密度。一般來講，預發珠粒的密度越小，熟化時間越長；預發珠粒的濕度越大，熟化的時間也越長。三、模型成型經過預發泡的珠粒要先進行穩定化處理，然后再送到成型機的料斗中，通過加料孔進行加料，模具型腔充滿預發的珠粒后，開始通入蒸汽，使珠粒軟化、膨脹，擠滿所有空隙并且黏合成一體，這樣就完成了泡沫模型的制造過程，此階