EPS模陶瓷型精密铸造失模工艺研究
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ＦＯＵＮＤＲＹ
Ａｕｇ．２００７
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ＥＰＳ模陶瓷型精密铸造失模工艺研究
米国发１，王狂飞１，刘翔宇１，贾宝仟２
（１．河南理工大学材料科学与工程学院，河南焦作４５４０００；２．哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：针对ＥＰＳ陶瓷壳型精铸失模时容易裂壳的现象，对ＥＰｓ消失模精密铸造工艺进行了研究。利用自制的膨胀率检测设备对不同密度的ＥＰＳ模试样在不同加热温度下的最大膨胀率进行了测试，研究了壳型膨胀与失模温度之间的关系；
对陶瓷壳型中ＥＰＳ模失模时的温度场分布进行测量，发现ＥＰＳ模试样的密度大小对失模时温度场有着很重要的影响。在试验和分析的基础上，对ＥＰＳ模失模机制进行了探讨，提出了高温失模机制。高温失模有利于降低失模时对壳型的膨胀作用力，为获得洁净而健全的陶瓷型壳提供了可靠保证。
关键词：ＥＰＳ模精密铸造；失模工艺；裂壳；失模机制
中图分类号：ＴＧ２４９．５文献标识码：Ａ文章编号：１００１—４９７７（２００７）０８—０８２８—０４
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Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
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消失模精密铸造是在实型铸造和熔模铸造的基础上发展的复合铸造工艺。该工艺用可发性聚苯乙烯制模，利用熔模铸造的制壳技术在聚苯乙烯模上制壳。浇注前将型壳内的聚苯乙烯脱出，并焙烧型壳，使型壳具有足够的强度且型壳内不含任何有机物，因而避免了实型铸造铸件的皱皮和增碳等缺陷㈣。聚苯乙烯模尺寸稳定，使该工艺能够生产大型、精密、复杂的铸件；另外，在造型、浇注时，利用干砂真空技术形成坚固型腔，因此可以采用较薄型壳。
然而在失模过程中，由于所采用的ＥＰＳ模密度较大，常常发生陶瓷型壳胀裂现象【４】，为了解决这一问题，苏联采用焙烧前利用溶剂将ＥＰＳ模先溶出的方法阁。我国也曾试用过该方法，然而由于溶剂价格昂贵，溶出时间长，导致铸件价格较高。另一种解决方案是采用通电法，该方案仅适用于简单件，对于结构稍微复杂的ＥＰＳ模便无能为力［６】。解决ＥＰＳ模精密铸造工艺的失模问题是该工艺的关键，因此有必要对ＥＰＳ模膨胀因素进行分析，寻求行之有效的解决办法。
１试验方法
１．１试验材料
采用北京燕山石化公司生产的可发性聚苯乙烯珠粒，发泡剂含量为５％～７％，采用９５～１００℃的水预发泡，经干燥、熟化１５ｈ后，取样称重和测量体积，求得预发泡后的堆密度（ｐ＝打如），利用表压为５０．６６２５ｋＰａ（０．５ａｔｍ）左右的水蒸汽进行成型发泡，制备不同密度
基金项目：河南省杰出人才创新基金项目资助（０６２１０００７００）。收稿日期：２００７－０２～１０收到初稿，２００７－０４—１９收到修订稿。作者简介：米国发（１９６６一），男，北京人，博士，教授，研究方向为凝固技术与铸造合金。Ｅ－ｍａｉｌ：ｐｅｔｅｒ＠ｈｐｕ．ｅｄｕ．ｃａ万方数据