一種綠色消失模鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種消失模鑄造的方法，屬于綠色環(huán)保的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 消失模鑄造（又稱實型鑄造）是將泡沫塑料制成與鑄件尺寸形狀相同的泡沫模 型粘結(jié)組合成模組，然后刷涂耐火涂料并烘干，埋在干石英砂中經(jīng)三維振動造型，在負壓下 澆注熔融金屬液，使模組氣化，液體金屬占據(jù)模組位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方 法。
[0003] 與傳統(tǒng)鑄造技術(shù)相比，消失模鑄造技術(shù)具有明顯優(yōu)勢，被稱為"21世紀的鑄造技 術(shù)"和"鑄造工業(yè)的綠色革命"。在消失模實型鑄造過程中，完全采用高溫金屬液使泡沫 塑料氣化消失，但鑄造的鑄件存在三大問題：1)鑄件表面產(chǎn)生大量結(jié)碳造成其淺層黑色 夾雜；2)消失模氣化產(chǎn)生大量氣體，造成鑄件缺陷，如氣孔；3)消失模氣化產(chǎn)生大量污染 氣體，造成環(huán)境污染。為解決這三大問題，中國專利CN201110325864. 7在澆注前，對模組 加熱使消失模消泡縮容，然后采用相應(yīng)方法取出縮容后的殘模，最后進行澆注；中國專利 CN201410609646. X采用蒸汽加熱的方法使消失模消泡縮容。上述方法雖然簡單可行，但是 采用加熱縮容的方法，縮容后的消失模取出困難，且加熱可能導(dǎo)致消失模變性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可顯著消除鑄造缺陷，避免鑄件 增碳、夾渣等問題，整個過程無污染氣體排放，綠色環(huán)保的一種綠色消失模鑄造方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
[0006] -種綠色消失模鑄造方法，將泡沫塑料制成消失模型，消失模型與澆冒口組合粘 結(jié)在一起，制成消失模型簇，在消失模型簇外表面刷涂耐火涂料，烘干，使耐火涂料層形成 模殼，通過澆冒口向模殼內(nèi)加入消泡液，使消失模型消泡縮容成為混合液，取出混合液并回 收利用，對帶有澆冒口的模殼進行振動造型，通過澆冒口向模殼內(nèi)澆注熔融金屬液，凝固冷 卻后形成鑄件。
[0007] 取出混合液的方法為自動流出、外力吸出或充氣吹出。所吹氣體可優(yōu)選空氣或氮 氣。
[0008] 泡沫塑料優(yōu)選為可發(fā)性聚苯乙烯樹脂珠粒（EPS)、可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙 烯共聚樹脂珠粒（STMMA)或可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲脂樹脂珠粒（EPMM)。
[0009] 消泡液優(yōu)選的是由質(zhì)量比為37-100:0-60:0-5的泡沫塑料良溶劑、泡沫塑料非溶 劑及乳化劑組成。
[0010] 泡沫塑料良溶劑優(yōu)選芳烴、芳烴衍生物、酯類和其它能溶解泡沫塑料的溶劑至少 一種。
[0011] 泡沫塑料良溶劑優(yōu)選化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、毒性低的酯類為溶劑。
[0012] 芳烴優(yōu)選苯或二甲苯。芳烴衍生物優(yōu)選氯苯或苯乙烯。酯類優(yōu)選乙酸乙酯、乙酸 乙烯酯、丁酸丁酯或丁酸環(huán)己酯。
[0013] 其它能溶解泡沫塑料的溶劑的溶劑優(yōu)選二氯乙烷、甲乙酮、N，N-二甲基甲酰胺 (DMF)、環(huán)己烯或雙戊烯。
[0014] 泡沫塑料非溶劑優(yōu)選脂肪烴類、醇類和其它泡沫塑料非溶劑至少一種。
[0015] 脂肪烴類優(yōu)選汽油、煤油或柴油；所述醇類優(yōu)選乙醇、丙醇或丁醇；
[0016] 其它泡沫塑料非溶劑優(yōu)選水、乙醚或石油醚。
[0017] 乳化劑是氫氧化鈉、油酸、油酸鈉至少一種。
[0018] 消失模型消泡縮容成為的混合液可以通過精餾法、減壓精餾法、萃取法、沉淀法、 干燥法等合適的方法回收消泡液和消失模型原料。
[0019] 本發(fā)明避免了傳統(tǒng)消失模鑄造過程中消失模型氣化消失存在的環(huán)境污染的問題， 采用消泡液使消失模型消泡縮容，并對其進行回收利用，達到不排放污染氣體，循環(huán)回收利 用消泡液和消失模型，具有綠色節(jié)能環(huán)保的顯著優(yōu)點，從根本上解決了傳統(tǒng)消失模鑄造工 藝中存在的三大問題，使鑄件表面不產(chǎn)生結(jié)碳現(xiàn)象；鑄造過程不產(chǎn)生大量氣體，鑄件無氣 孔；對環(huán)境無污染。顯著提高鑄件質(zhì)量；消泡縮容的工藝過程在常溫常壓下即可完成，混合 液容易取出，且避免了采用加熱消泡縮容可能導(dǎo)致的泡沫塑料變性的問題。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的一種綠色消失模鑄造方法流程圖。
[0021] 圖2是實施例中的船用螺旋槳模組示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0023] 消泡液見表1 (表格中的數(shù)字為質(zhì)量或質(zhì)量比）

[0025] 實施例16
[0026] 一種綠色消失模鑄造方法，其工藝流程見圖1，包括如下步驟：
[0027] (1)泡沫塑料的選用：消失模鑄造專用的泡沫珠粒有三種：1)可發(fā)性聚苯乙烯樹 脂（EPS) ;2)可發(fā)性甲基丙烯酸甲脂與苯乙烯共聚樹脂（STMM) ;3)可發(fā)性聚甲基丙烯酸 甲脂樹脂（EPMM)。常用可發(fā)性聚苯乙烯樹脂（EPS)，用于鑄造有色金屬、灰鐵及一般鋼鑄。 泡沫塑料珠粒為半透明珠粒，預(yù)發(fā)泡倍數(shù)40~60,粒徑為0. 18~0. 80亳米，選用的原始珠 粒的粒徑小于或等于鑄件的最小壁厚的1/9~1/10。
[0028] (2)發(fā)泡成消失模型：泡沫塑料通過預(yù)發(fā)泡一熟化一發(fā)泡成型一冷卻出模成消失 模型，也可用泡沫塑料板材直接制成消失模型。
[0029] (3)模型組合成消失模型簇：將加工好的消失模型與澆冒口組合粘結(jié)在一起，制 成消失模型簇，這種組合有時在涂料前進行，有時在涂層制備后埋箱造型時進行。
[0030] (4)模型涂層制模殼：為了提高消失模型的強度和剛度，提高模型表面抗型砂沖 刷能力，防止加砂過程中模型表面破損及振動造型及負壓定型時模型的變形，確保鑄件的 尺寸精度，在消失模型簇外表面涂一層一定厚度的耐火涂料，烘干，使耐火涂料層形成模 殼。
[0031] (5)消泡縮容：通過澆冒口向模殼內(nèi)加入消泡液，使消失模型消泡縮容成為混合 液，采用自動流出（也可以采用外力吸出、充氣吹出等合適的方法取出消泡縮容后的混合 液）
[0032] (6)振動造型。