消失模铸造关键性功能型设备发展历程及特点

　　消失模铸造设备和生产线应在总体策划指导下，分阶段进行。首先选择一些主要设备，如振实台、真空泵系统和几个简易砂箱，外购涂料，依托附近的泡沫塑料厂，采取手工制造模型，先对简单产品做生产性试验。其主要目的是自我培训，学习和深入了解消失模铸造技术，待取得   经验后，再进入设备选型和建厂筹备。这种方式曾被许多厂采用，历时较短，效果较好。采用这种方式不仅可以节约投资减少风险，同时也培养了人才，缩短筹建时间，有了这个基础，在以后的发展中可少走许多弯路，使选用的设备   符合企业实际要求和产品工艺要求。
消失模铸造的专用设备主要分两大类：(1)白区(模样制作)设备主要有：间歇式预发泡机、成型机、蒸缸和电热丝切割机和涂料搅拌机等。(2)黑区(铸造生产)设备主要有：振动台、负压系统、和EPC生产线(包括：专用砂箱、砂箱输送系统、砂处理和砂冷却系统等)。为使企业对消失模铸造设备的特点及性能有   深入的了解，本文仅对四种关键性功能型设备的发展历程和特点简单介绍如下。
一、预发泡机及成型机
间歇式预发泡机和成型机是制造模样(白区)   重要的关键性功能型设备。预发泡机是消失模铸造的   设备之一，预发泡的质量直接关系到铸件的外表面质量、内部缺陷、尺寸精度以及能否成型(尤其是薄壁件)。早些年我国消失模铸造用模样的制作多沿用包装行业用的发泡设备，由于该行业用泡沫塑料模样制品对质量要求不高，仅仅要求较高的生产效率，例如包装行业采用的连续式预发泡机，每小时生产率150kg~300kg。然而，EPC生产用的泡沫塑料模样制品就是“产品”，对其表面光洁度、密度和尺寸精度都要求很高，否则难以生产出   EPC铸件。
为发展中国的实型(消失模)铸造产业，研究开发出高水平预发泡机是“首当其冲”的大事。为此，中实委(1988年)成立开始，就组织力量进行技术攻关，于1992年11月在上海塑料制品七厂终于研制成功   代间歇式预发泡机，之后又经改进于1996年开发了第2代间歇式预发泡机。这种间歇式预发泡机的诞生虽然使泡沫塑料模样质量有了很大提高，但多年使用发现这两种机型均存在珠粒均匀度不理想，有少量“死料(珠粒)”和含水分较大等不足。中国许多消失模工作者在引进和消化国外预发泡机生产技术经数年的不断研究于2000年成功研制开发第3代间歇式预发泡机。这种预发泡机的特点是：
“一机三用”，可预发EPS、STMMA和EPMMA三种材料；生产率高：每次(锅)1kg，20kg/h~30kg/h；预发珠粒均匀，   了“死料”的产生；配热空气干燥系统，珠粒熟化时间缩短；预发密度容易控制，质量高。为确保第3代机型的先进性和高生产效率，后来又研制成功PLC控制的全自动间歇式预发泡机，因选用进口高精度减压阀，预发珠粒密度控制   准确，密度变化范围在±1g左右。简言之，我国自主研制的预发泡机已接近国外同类设备的水平，而且   为经济   为适用。
同样，早些年我国消失模铸造用泡沫塑料模样几乎都采用包装行业的手动简易成型机，较多选用的是丝杆传动的成型机。用这种机型生产的泡沫塑料模样的质量   靠操作工人的经验和熟练程度，要靠其眼观各种仪表、时间，看闹钟和手扳阀门开关，质量难以控制，生产率又比较低，尤其对要求较高的薄壁复杂模样而言难度   大。为使我国的消失模铸造能   快发展，新型的高新技术的铸造用成型机的研发成为必然。成型机已经历多年不断改进，先后经历以下的发展过程；首先研制成功的铸造用电控成型机，该机靠电磁阀控制气动阀进行切换动作，替代手工操作减少差错，但存在冷却不均匀，脱模后模样含水量大，易变形和操作环境差等问题。之后又在设计程序上改变传统的安装模式，定模和动模分别贯穿加热，蒸汽穿透模心内部使珠粒发泡熔接好，冷却采用喷淋法，不再出现模样变形。为满足生产薄壁复杂模样(件)，又开发了加压加料成型机及多个加料枪半自动成型机，近年来又研发成功加压加料抽真空PLC控制半自动和全自动成型机，喷淋冷却结束就抽真空脱水，改善操作环境，不四处溅水，脱模含水量减少，模样不变形，表面平整光洁。如今已形成能满足不同需求的各种规格型号的系列化国产成型机。
二、振实台及型砂充填
消失模铸造生产工部(车间)的主要设备和生产线，除造型用振动台，专用砂箱，砂处理和砂冷却系统，以及尾气后处理装置等较为有特色外，其余大多数设备和流水生产线，都可借鉴现有其他铸造生产线设备或略作改造而用之。
型砂的填充与振动紧实是消失模铸造生产线的关键技术之一。造型用振动台是消失模铸造中   关键不可缺少的铸造专用设备，振动台的振动效果直接影响到产品的成品率、尺寸精度、表面质量等等。20年来，经我国消失模铸造工作者的不断探索、研究和改进提高，使这种专用关键设备沿着如下的轨迹发展：单维振动台→双维振动台→三维振动台→调频三维振动台→调频三维PLC自动控制振动台。
近年来国产振动台有了新的突破和进展，开发成功了国产型垂直圆周运动的新型振动台，然而，我国目前的振实台和   、日本还有很大的差距，许多厂家对振实台的认识到目前尚处于初级阶段，只有认识到明确的概念，才能   的理解新式振动台，尤其是控制系统的重要性。
然而，当前振实台设计及使用却存在的许多问题。理论研究和实践都未证明，振实台的夹紧装置是可有可无的。砂箱的四个轮子直接接触振动台的工作台，在振动中基本上是处于点接触状态，对紧实不利，轴承易会在反复振动冲击中损坏。振动台的普通橡胶弹簧的使用效果是一样的，普通橡胶弹簧实用耐用，节约运行成本，用什么弹簧不是判断振动台是否科学先进的条件。空气橡胶弹簧方便了生产线的设计，却提高了造型成本和增加设备投资。有的振实台，未解决好交变振动疲劳问题，结构不合理和焊接质量差，使用时间不长，便产生裂纹，甚至不能继续使用；有的振动台周期性谐振严重，影响紧实；有的振实台的电控部分有缺陷，使振动台失去若干作用；有的选用质量低劣振动电机，且电机装配位置不当，对造型紧实不利；有的振实台设计未认识到干砂运动的特点，致使型砂振实效果差；有的振实台未能根据产品的自身的结构特点进行设计等等不合理的振实设计问题不仅影响振实台的使用，而且直接影响产品的质量问题。
雨淋加砂及柔性加砂是当前消失模生产线主要的两种加砂方式。许多厂家并不重视加砂方式在生产过程中的重要性，忽视产品结构对加砂方式的要求。经过大量实践证明，加砂方式的选择同样   根据产品的结构性要求进行选择，由于结构要求，有些产品只能选择柔性加砂，有些产品选择雨淋加砂即可得到使用要求。比如安徽的合肥及铜陵的几家消失模厂经过多年的实践经验，根据产品的结构、白模的性能等已将原有的雨淋加砂方式改为柔性加砂，不仅防止了白模的变形，而且弥补了振实台的振实不足和加砂的不合理。
三、型砂处理系统
型砂的处理对任何一种铸造工艺都是个较大且较复杂的问题。   按消失模铸造干砂特点设计的砂处理系统并不多见，多数砂处理系统的设计采用了湿砂或树脂砂的砂处理方法。消失模铸造型砂，干燥、流动性好，处理方式与其他型砂是有区别的，要注意选用。另外，许多砂处理系统设备的实际能力普遍比设计能力低，甚至有的实际能力达不到设计能力的50%，设计为每小时20t的砂处理系统，实际能力只有10t，这样的砂处理系统，将使总生产线的生产能力受到影响，甚至可能由此产生一系列严重后果。消失模铸造砂处理系统对除粉尘、除杂物和型砂冷却等都有较高要求，但有些砂处理系统在除尘和冷却能力上存在着严重的缺陷。在当前的市场中，有的砂冷却系统，价格很高，设备规模“宏伟”，能源消耗巨大，但其冷却效果并不理想且生产效率低。比如福建某公司的的万吨级消失模生产线的砂处理能力远远不能满足生产要求，型砂的温度不能冷却到设计要求，除尘效果又差，致使生产过程中常因为型砂温度过高而暂停使用，严重影响生产。所以不要轻信广告，不要选用冠冕堂皇，不实际的，价格高而效率低的砂处理设备。
此外，动力消耗极大的水冷式沸腾冷却床，当改变型砂粒度时，可能   失效，要慎重选用。应尽可能选用耗能低，结构简单的，冷却能力强的冷却装置。在砂处理系统策划时，   仔细核算砂处理的实际成本，吨砂处理成本，这是个重要数据之一，要从设备总价、能源消耗、实际能力、处理成本等方面综合评价砂处理系统。要把不同设备的吨处理成本对比，较高的费用将使成本增加，利润下降。
总之，当前国内消失模铸造设备的工艺性差、售后技术服务不好和设备能耗太高等问题，   得到高度重视。要特别强调做好售后服务工作，铸造设备厂要为用户做   实际   有效的工艺技术服务，解决某些设备遗留问题，提高建厂的成功率。铸造设备厂在消失模铸造设备上，要不断创新技术，大幅度降低能耗，不断提高设备工艺性能。这样，中小企业就能快速正常发展，消失模铸造设备厂也将随之大发展和大提高。