干砂负压消失模铸造,我国用于工业生产已有近40多年的历史,随着铸造工作者对它认识的深入和提高及国民经济发展的需求,使干砂负压消失模铸造铸造的产品不断的发展和提高.
干砂负压消失模铸造，我国用于工业生产已有近40多年的历史，随着铸造工作者对它认识的深入和提高及国民经济发展的需求，使干砂负压消失模铸造铸造的产品不断的发展和提高。特别是近十几年来我国国民经济快速发展，干砂负压消失模铸造工艺生产的产品、产量、品种呈现出迅猛发展趋势，工艺技术水平和产品质量更是大步向前迈进。而长期以来我国采用实型铸造工艺生产中
大型铸件，均采用树脂自硬砂工艺，少数采用负压干砂技术的企业只能生产2吨以下的铸件。
值得注意的是近几年，在国内几个厂家采用负压干砂实型铸造工艺，生产中大型铸件，从产品的品种、生产效率、铸件成本等方面，都展露出和其它铸造工艺不可比拟的优势。
（一）这种工艺和其它实型（FM）工艺有很多相同之处，对铸件结构无特殊要求，工艺简单，不用分型，更不用组芯，铸件无起模斜度，铸件无飞边毛刺，简化清理工序工人劳动强度，铸件几何精度可达CT6-8级。
（二）这种工艺和小件消失模工艺及采用冷固型砂实型中大件铸造工艺，有很多不同之处，具有一定的特点：
它不用发泡制模型，而用人工切割泡沫板材粘合而成，不用混砂机混砂，更不用人摏砂，简化造型工序，在型砂中不用加入呋喃树脂、固化剂、快干水泥、水玻璃等造型辅料。
和木型（空腔）工艺相比，不用模型，大大节约了木材，简化造型工序，可不用熟炼的造型工人。有些厂家估算，采用负压干砂实型铸造工艺生产中大型铸件，就铸件成本一项比其他铸造工艺可节省10－15%。
（三）负压干砂实型铸造工艺，生产中大型铸件，由于真空负压的作用，铸型浇注时把泡沫型燃烧产生的有害气体和有害物质抽吸到除尘器集中起来处理，达到了绿化和净化铸造生产的目的。浇注铸件时，真空负压把泡沫型燃烧时产生的大量碳化物、氢化物抽吸到砂处理除尘器中，对于消除和减少实型铸造表面的缺陷，皱皮、积渣、积炭等现象，提高铸件的表面光洁度起到了很大的作用。
（四）采用这种工艺，可以不用混砂设备，发泡设备和制模机械,落砂设备可简化，也可不用。砂处理设备中的砂块破碎机、旧砂再生机，可以不用。大大节约了项目建设投资，因此它更适合单件小批量生产，中小型企业采用。
一、铸造工艺参数的选定
1、对泡沫型（EPS）材质的要求
干砂负压实型铸造工艺，铸造中大型铸件所有板材和实型（FM）没有区别，聚苯乙烯板材制作，大部分由客户提供模型。本厂自制一部分，要求泡沫板材的比重 16kg/ m³-18kg/m³，并要有一定的强度和密实度。泡沫型进厂有专职人员进行验收，进烘干室进行24小时的烘干处理，温度控制在40-50摄氏度。
2、涂料选用刷涂工艺
选用水基实型工艺专用涂料，根据不同铸件材质使用不同耐火填料的涂料
铸铁材质选用高铝钒土、棕刚玉粉为基的涂料；铸钢选用刚玉粉、锆英粉…….为基的涂料。人工刷涂,一般均刷两遍，每次刷完进烘干室后再刷第二遍。烘干室温度：40-50摄氏度，烘干时间24小时。
3、型砂
采用颗粒度10/20水洗砂，Si02含量≥90%，灰份1%，含水量＜1%，铸件浇注后，型砂必须冷却到一定温度才能进入储砂斗供造型使用。冬春控制在 20－30℃,比较容易，夏天控制在50℃之内，只靠砂处理中冷却器来完成有一定的难度，采取打箱后强制风冷，必要时加一部分新砂来达到浇注后砂的降温目的。
4、铸件收缩率的选取和其他实型工艺及粘土砂工艺基本相同。
5、砂箱设计、吃砂量的控制和加砂方法
因为是中大型铸件，砂箱尺寸较大，又要振动造型和加压，要求砂箱有良好的强度和密封性，防止在振动台上和吊装过程中变型和开裂。
由于砂箱尺寸和体积较大：负压真空抽气，采用底抽式和侧抽式相结合的方法。实践证明，这二种方法结合使用，可以避免铸型内负压度沿砂箱高度和横向二个方向存在明显的梯度变化，也可以防止砂中的一些杂物和凝聚物堵塞通风网。吃砂量的选择原则上是根据铸件考虑吃砂量再决定砂箱尺寸这个问题，对于批量连续生产的中小件消失模工艺比较容易；对于中大型铸件，单件小批量生产的实型工艺就较困难。我们首先把一些铸件按几何尺寸和铸件重量分出类别，然后按不同类别来设计几种规格的通用砂箱，吃砂量一般控制在100－150%，一些较大铸件上、下部吃砂量要大些。
加砂方法：雨淋式较合适，特别适用中大件生产。
6、振实和负压工艺参数的选取
（1）铸件重量从0.5吨、1吨、2吨、5吨到最重十几吨，铸件几何尺寸从0.5米×1米到2米×6米,甚至更大的外形尺寸,砂箱尺寸十几种规格,50多台套,不同大小、尺寸和振动功率的振实台共8台，振幅一般控制在0.8-1.3mm,振动频率50-80HZ。砂箱在振动台上每加砂100mm高,振动 15秒钟,一台高400mm的砂箱要振动1分钟。
(2)真空负压度控制在0.03-0.04MPA.根据不同重量铸件,凝固时间长短不同,撤消真空负压抽力的时间不同。
二、浇注系统设计和浇注工艺 1、浇注系统设计原则
(1)负压干砂实型中大件铸造工艺浇注系统设计原则和消失模工艺及其他实型工艺，从结构上，组成单元及要求金属平稳、快速充填铸型，在此基础上尽量降低铸件工艺出品率等基本相同。
(2)浇注系统结构形式，对于中大件实型工艺，以底注和侧注为主，高大的铸件采用阶梯浇注，顶注式较少采用。
(3)浇注系统各单元、尺寸、截面积的设计原则：开放式根据铸件材质和重量不同，各单元的比例有些变化：S
直:S
横:S
内＝1：（1.2～1.5）:(1.2～2)
2、浇注工艺
（1）浇注温度和一般实型工艺设计原则的区别，根据不同种类金属材料和铸件重量及几何尺寸的变化而不同：铸铁件和低合金铸铁件浇注温度控制在 1380℃～1410℃；球墨铸铁件浇注温度控制在1390℃～1430℃；铸钢件 浇注温度控制在1460℃～1540℃。
温度控制原则:结构简单中小件可选偏高温浇注,但要注意防止粘砂现象出现。结构较复杂厚大件选偏低温浇注，但要防止铸件表面缺陷、皱皮、积炭和浇不足等现象发生。浇注温度这个问题对于单件小批量生产的实型工艺铸件尤为重要和应注意的问题。
（2）为防止浇注时金属液冲击直浇口，造成冲砂现象，使用浇口杯，较大件、用冷硬呋喃树脂砂制作浇口盆，有些较高大的大件直浇口可采用陶瓷浇注管。
（3）浇注速度
这个问题对于实型工艺而言，当浇注温度已定，浇注系统不变，砂子涂料透气性及模型（EPS）质量等因素已定，浇注速度变化已基本确定，但在浇注操作过程中，铁水包压头（高低）注入，金属液量的大小等因素也会对铸件的质量产生影响，浇注过程开始时要慢，待浇口盆，浇口杯注满后，应马上加大金属液的流量，提高铁水包压头，快速浇注。当浇注即将完成，应放慢速度，也就是通常讲的浇注原则：慢—快—慢。负压干砂实型中大件铸造工艺和其他实型工艺一样，应掌握这个原则，使得金属液能平稳快速进入型腔，防止浇注时反喷、断流等现象发生。
3、冒口
负压干砂实型中大件铸造工艺，采用无冒口设计。在球铁件、铸钢件特殊部位加冒口。
三、 生产中遇到的一些技术性问题及对策
从生产中体验到，负压干砂实型中大件铸造工艺和其他实型工艺一样，铸件表面出现皱皮、气孔、积炭、积渣等现象。残留在铸件不重要部位，不影响机械性能和使用性能的，如果机加工余量选择合适，表面上产生的缺陷基本可以加工去除。 有些铸造缺陷危害造成铸件报废，应采取相应的技术手段预防和消除。
1、严重粘砂
铸件内腔深孔洞，较深的凹槽及厚大断面相联过渡处易出现粘砂现象，更严重的形成渗透性化学粘砂，甚至造成铸件报废,解决措施：
(1)先从涂料着手，涂料的耐火度和强度及附着力，都直接影响粘砂现象，一般工厂对于进厂涂料又不好每桶进行检测，只能靠检验人员的直观经验和生产实践中进行试验才能得出结论，质量好与差、能用与否，我们采取在几个涂料供应商中对他们的产品进行试验（前面提到的方法）。一旦试验确认可行即可定下来，稳定供应厂商。
（2）泡沫型在刷涂料前，要经专人检查泡沫型各部位，在易产生粘砂的部位，涂料涂刷应厚一些并涂刷均匀，有些部位为了防止粘砂，可用混好的冷硬呋喃树脂砂提前填充好，待树脂砂达到使用强度时，可放入砂箱造型。
（3）适当提高振动力和负压度。
（4）适当的调整浇注温度。
2、铸件严重变形和开裂
在生产中采取以下几个措施防止和消除铸件的开裂变形现象。
（1）检验模型结构情况，在易变型和开裂的地方，放置拉筋和加强筋板；在不影响铸件几何尺寸和性能要求的情况下，可增大过渡处的圆角尺寸。对于某些细长比例较大的铸件，如机床床身、平板、平台等特别是有导轨的机床件，导轨热节较大，其他部位又较薄，易产生挠度变形，为此应采取反挠度，来抵消铸件凝固时产生的挠度变形。
(2）浇注系统设计中，对于重量较大、体积较大的铸件可开设两个以上的直浇道，使金属液能快速平稳进入铸型内。
(3)造型时填沙要均匀，对于中大型铸件尤为重要，每层加砂要均匀，防止因砂不均匀，振实时个别部位紧实力不均匀而造成泡沫型变形。
(4)铸件浇注后，不要过早的打箱，在箱内应有足够的保温时间，对于中大型铸件尤为重要。
(5)不影响铸件机械强度和性能使用的情况下，可适当调整铸件的化学元素成份。
干砂负压消失模铸造是一种全新的铸造工艺，除继承精密铸造的主要优点外，它还有改善工作环境，易实现机械化操作等特点。之后将逐步实现对传统铸造工艺的替代。
