消失模铸造工艺中浇注系统为什么不上涂料
在消失模铸造生产中，涂料是关键技术之一；生产实践证明；消失模铸造生产中铸件的成败与否30％取决于涂料质量。为了提高泡沫模样的强度防止其变形以及提高铸件质量，在泡沫模样内外表面施涂耐火涂料，以达到改善其表面强度﹑耐热性﹑化学稳定性﹑抗金属液冲刷性﹑抗粘砂性等性能的目的。那么消失模铸造涂料工艺是什么呢？ 消失模铸造涂料介绍 我国是世界上最早采用铸造方法进行生产的国家之一，也是最早使用耐火涂料的国家，涂料的使用可以追溯到汉代。然而在当今时代的铸造生产，人们对铸造涂料的重要性认识不足；但是随着市场对铸件表面质量和内在质量的要求不断提高，涂料的作用也愈显重要，涂料的施涂是防止铸件产生粘砂﹑夹砂﹑砂眼﹑气孔﹑表面增碳﹑增硫等等缺陷；提高铸件表面质量和档次﹑减少铸件清理工作量﹑改善劳动环境﹑提高经济效率的有效措施。消失模铸造是上世纪八十年代发展起来的新型铸造方法。其涂料的性能和作用对消失模铸造的作用大大增强，其质量不仅影响泡沫模样的汽化和气体的吸出；而且和铸件的表面质量﹑表面缺陷﹑铸件精度以及铸件内在质量都密切相关。消失模涂料要具有良好的涂覆性能﹑良好的悬浮性﹑适宜的密度﹑粘度和流变特性以及良好的透气性﹑保温性﹑抗裂性和高低温强度及烧结剥壳性能。 消失模铸造涂料工艺 1、第一份关于该技术的专利于1958年发表（Shroyer，1958），但其快速发展和应用还是在近二十年，广泛用于铸铝、铸铁及铸钢，尤其是在大批量生产诸如汽车和船用发动机缸体缸盖等零件时显示出其优越性。消失模铸造是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型，涂刷专用耐火涂料并烘干后，埋在干砂中振动造型，然后浇注，高温液态金属使模型液化和气化，并占据原泡沫模型的位置，凝固冷却后形成铸件。由于其故有的特点，该方法获得的铸件表面光洁度远高于常用的传统的粘土砂铸造和砂型铸造，不需要制芯，不用分型，砂不用粘接剂，清理容易，铸造环境好，可用于铸造诸如复杂的发动机缸体缸盖并给予产品设计更多的自由度。 2、金属／泡沫模型／涂料／型砂的界面反应，消失模铸造用耐火涂料是介于泡沫模型和砂之间的一道屏障，在浇注过程中，耐火涂料是液态金属／泡沫模型／涂料／型砂这整个系统中的一环，因此充分理解这整个系统的在浇注过程所发生的一系列反应有助于理解涂料在消失模铸造工艺中的作用及性能要求。关于消失模铸造浇注过程中金属填充的机理一直是一项研究热点。 消失模铸造涂料使用方法 1、按涂料重量加入80%的左右水（1kg涂料加0.8kg左右水），搅拌1小时后即可涂刷（中速或低度搅拌最好，气泡少）。加水量可根据涂刷情况定，但加入量不能太多。否则涂料太稀，涂层厚度达不到要求。加水量太少，粘度大，难涂刷，且涂层不易均匀，厚薄不一。 2、要据工艺情况，一般刷2-3遍。低负压厚大件可刷三遍，涂层厚度在1毫米以上。 3、采用浸涂工艺的加水量在85%左右，应在低度速搅拌下进行。适当的粘度，浸涂2遍即可达到合适的厚度（0.8-1.2mm）。 消失模铸造涂料使用注意事项 1、机械粘砂。本涂料耐火度高，绝不会发生化学粘砂。但透气性好，如果负压过高钢水会穿透涂层引起机械粘砂，建议负压在-0.03-0.04。涂料层要刷得薄而均匀，内浇道口适当刷厚点。 2、碳缺陷。薄壁件浇注温度低，容易产生皱皮，流线状残炭等。一般温度可控制在1550度左右。 以上就是为您带来的消失模铸造涂料工艺了，消失模铸造涂料属环保型涂料，加水搅拌后即可使用，涂料涂挂性好，不流淌，特别适用于大批量浸涂工艺。涂层附着性强，无气泡，不开裂。
传统铸造型砂靠粘结剂定型，形成型腔。粘结剂及其他辅助材料在接触高温金属液后，会瞬间产生高压气体，充满型砂间隙并在液态金属和型腔壁之间形成一层气模，阻挡液态金属进入型砂间隙。微观环境下，这一瞬间液态金属不能接触到型砂，只能接触到气模，称之为液气侵润。因此，在传统的铸造中，型腔的型砂表面可能很粗糙，铸件的表面却很光滑，就是有气膜存在的缘故。
消失模铸造浇注过程中抽真空，尽管泡沫模型气化，涂料中的有机粘结剂遇热碳化和型砂中结晶水汽化都可以产生大量气体，由于气负压的牵拉无法形成砂粒间隙的气体高压和液体金属与涂层间的气模，液态金属直接与涂层紧密接触，称之为液固侵润。所以消失模铸造可以克隆出泡沫模型表面的细微结构。珠粒间融合得不甚好的龟背纹结构和气塞的痕迹都可以清晰铸造出来，形成与传统铸造截然不同的消失模铸造铸件的表面特征。因此，有人戏称消失模铸造的表面质量，必须提高模具的精度，首先做出理想的泡沫模型，劣质模具，做不出漂亮的逐渐。
消失模铸造不能形成砂间隙的气体高压和气膜，如果没有涂层屏蔽，在负压的牵拉下液态金属必然会渗入砂子间隙，包裹型砂，产生严重的铁包砂，无法形成与泡沫相一致的精细铸件。同事，如果没有涂层的屏蔽，也无法形成型腔和砂子间隙之间的压力差，干砂就会垮箱。所以，消失模铸造的涂料主要功能是：屏蔽型砂形成型腔。
我们都知道，泡沫模型（特别是薄壁壳体类模型）自身强度不高，容易受到损伤和发生变性。刷过涂料并烘干以后，泡沫模型如同穿上一层装甲，强度提高很多，通常能够有效的克服自身强度不够而发生变形的缺点。所以，消失模铸造涂料的辅助功能是：提高泡沫模型的强度，保护模型，防止受到损坏和发生变形，提高消失模铸造的可操作性能。
为了获得良好的涂层，消失模铸造的涂料在涂挂制作过程中必须具备如下的性能（工作性能）：
涂料的悬浮性能
涂料的触变性能
涂料的流动性能
涂料的粘着性能
涂料的强度（低温强度或干强度）。
浇筑过程中，消失模铸造涂层要接受高温金属液的强力冲刷，泡沫模型材料猛烈气化和燃烧，产生大量地可燃气体和游离碳及碳束。高温下的涂层既要保持良好的强度，又要净化型腔是泡沫型的气体产物排出，又不能使液态金属透过涂层，从而获得无内在缺陷的高品质铸件，在如此恶劣的工艺条件下，要求涂层又必须具备如下性能（工艺性能）：
良好的高温强度；
恰当的通透性能；
较小的热膨胀系数；
隔冷保温性能；
合金化性能。
浇注结束，铸件清整过程中，涂层还必须具备：
自剥脱（溃散）性能；
易抛丸清理特性。
消失模铸造涂料的特有性能的优劣，源自正确的配方，优质材料和合理制作。三个环节缺一不可!
消失模涂料在消失模铸造中的作用
消失模涂料的作用在于支撑和保护泡沫模型、防止液态金属渗入砂子和粘砂、吸收分解产物和让分解气体通过涂层、保持泡沫模型挥发后形成的型腔的完整、并保持液态金属热量不会很快散发。因此消失模涂料的使用可以降低消失模铸件表面粗糙度，确保铸件精度，减少或防止铸件粘砂、砂眼、气孔、金属渗透、冷隔、浇不到、积碳等缺陷。所以消失模涂料应具有足够的耐火度、一定的机械强度、恰当的保温和导热性能、合适的透气性和吸收液体分解产物的能力、光滑的表面、足够的涂刷性能、不与泡沫模型发生化学反应等。
消失模铸造涂料的功能解析
消失模铸造涂料具有防止铸件产生机械粘砂和热化学粘砂、提高泡沫塑料模型的刚度，防止埋型时变形、有助于消失模模样热分解气体的迅速排出等功效，那么消失模铸造涂料为什么汇聚了如此多的功能呢，下面我们将从六个方面来解析。
消失模铸造涂料具有这六大特点(1)高的强度和刚度，防止造型时模样变形和被干砂损伤(2)高的耐火性能，防止浇注时铸件表面粘砂(3)优异的透气性，可以快速导出模样气化的产物(4)较强的附着力，防止生产过程中涂层开裂甚至脱落(5)良好的涂挂性，使用时能方便的涂覆一定厚度的涂层(6)良好的烧结及剥离性，即在浇注后形成易于自动剥落的涂料壳，从而获得表面光洁的铸件。
消失模铸造涂料常用的四种耐火材料
随着消失模铸造的日益发展，人们对于消失模铸造涂料也愈发重视。据悉，耐火材料是消失模涂料的骨料成分，耐火材料的品种很多，通常选用以下四种：
A.锆英粉 主要成分是ZrO2、SiO2，即正硅酸锆。它的耐火度高，是目前用于消失模铸造最好的一种抗粘砂材料。浇注铸钢件和大型铸铁件时多采用这种耐火材料，可以减少铸件的清理工作量，获得表面光洁的铸件。
b.石英粉 主要成分是SiO2。由于石英粉在不同的温度条件下具有不同晶型转变，使其发生体积改变，从而降低了它的使用价值。一般用来浇柱中小铸铁和铸铝、铸铜件等有色金属。由于消失模铸造主要用于中小件，所以石英粉应用比较普遍。
c.氧化铝 氧化铝即刚玉粉，主要成分是Al2O3。它也是一种性能优良的耐火材料，可用来浇注铸钢件和大型铸铁件。
d.石墨粉 石墨粉是铸铁生产中广泛作用的耐火材料之一，具有很高的耐火度，但易氧化。它的热膨胀系数很低，一般在50×10-7以内。
1．常用的耐火材料有刚玉、锆砂、硅砂、铝矾土、高岭土熟料、氧化镁、硅藻土、蓝晶石等。生产不同的消失模铸件时，应选用不同的耐火材料制作涂料。不同材质铸件对涂料耐火度、化学稳定性、绝热性要求各不相同。通常生产铝铸件时其消失模涂料要用硅藻土、滑石粉等耐火材料铸铁件常用硅砂、铝矾土、高岭土熟料、棕刚玉等粉状耐火材料铸钢件常用刚玉、锆砂、氧化镁等粉状耐火材料。
配制消失模涂料除要正确选择耐火材料种类外，还应正确选择耐火材料的粒度粗细和分布，以及颗粒形状。因为粒度粗细和分布及颗粒形状将影响涂料的透气性。据报道，消失模涂料用耐火材料颗粒以圆形为好，粒度偏粗而集中较合适。
2．常用的粘结剂大致可分为无机和有机两类，在一种涂料中可以同时使用。无机粘结剂(高温粘结剂)：亲水型：粘土、膨润土、水玻璃、硅溶胶、磷酸盐、硫酸盐、聚合氯化铝。憎水型：有机膨润土有机粘结剂(低温粘结剂)：亲水型：糖浆、纸浆废液、糊精、淀粉、聚乙烯醇（PVA）、聚醋酸乙烯乳液、水溶性酚醛树脂、天然树胶。憎水型： 沥青、煤焦油、松香、酚醛树脂、干性植物油、合脂油、硅酸乙酯,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)
3．载体：消失模涂料有水基涂料和醇基涂料之分，但生产中使用较多的为水基涂料。
4．悬浮剂：为防止涂料中的固体耐火材料沉淀而加入的物质叫悬浮剂。水基涂料常用的悬浮剂有:膨润土、凹凸棒土、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酞胺、海藻酸钠等。有机溶剂涂料常用的悬浮剂有:有机膨润土、锂膨润土、凹凸棒土、聚乙烯醇缩丁醛等。
作用
消失模铸造所用的造型材料一般是普通干石英砂，泡沫塑料模型被液态金属置换时，热分解产生的大量气体要通过干砂间空隙方能排出铸型外。然而，液态金属在负压的作用下很容易渗入干砂间的空隙而形成机械粘砂。为了避免产生机械粘砂，消失模模样表面必须涂挂一层耐火涂料。在铸型浇注过程中，这一层耐火涂料是介于金属液和型砂之间，对消失模模样的气化、金属液充填和铸件的形成等起着十分重要的作用。
(1)防止铸件产生机械粘砂和热化学粘砂。
机械粘砂的实质是金属液对砂粒间细孔的充填渗入。在普通砂型铸造中，金属液在铸型某点上的渗入压力即为金属液的压强。当渗入压入超过砂粒间空隙中的气体反压力和由金属液表面张力引起的附加压力时，金属液才能渗入砂粒空隙中形成机械粘砂。
一般情况下，消失模铸造中金属液的渗入压力要大于砂型铸造，所以铸件表面有较严重的针刺和粘砂现象。在泡沫塑料模的外表面涂挂一层一定厚度的致密涂层，可以起到阻止金属液渗入的作用，从而防止铸件产生针刺和机械粘砂。
消失模铸造目前广泛使用的型料诸如铁丸、石英砂等，由于耐火度均不高，熔融温度较低。当浇入高温金属液后极容易被金属液所熔融，形成节瘤等缺陷，产生热化学粘砂。因此，在金属液和型料之间隔离一层耐火度高的涂层，有助于防止热化学粘砂。
(2)提高泡沫塑料模型的刚度，防止埋型时变形。
这是耐火涂料层在消失模铸造中的独特的作用。泡沫塑料模在埋型操作时，不可避免地要受到一定大小的冲击力作用，因而模型可能产生压缩变形和弯曲变形，进而影响到铸件的最终尺寸精度。模型表面涂上一层耐火涂料，干燥后会形成一层紧紧包覆在外表的具有一定强度的硬壳层，使其强度比未挂涂料前有成倍地提高，同时模型的刚度也相应增强，因此可以使各种变形量降低到最小。例如，2mm厚的涂层，在同等受力条件下，可使泡沫模型的受压变形降低2/3，使弯曲变形降低9/10以上。
(3) 有助于消失模模样热分解气体的迅速排出。
如果泡沫模型热分解产生的气体不能及时排出，可能产生浇注不完全、气孔、夹渣和碳黑等缺陷。具有一定透气性的表面耐火涂层可以使气体在负压的作用下及时排出铸型。
撒砂：
它是使浸渍涂料后的蜡模组均匀地粘附一层石英砂（莫来砂等），以增厚型壳。
