消失模鑄造——正在推廣的鑄造新工藝

　　消失模鑄造工藝又稱實(shí)型鑄造或氣化模鑄造。它是用泡沫塑料（EPS、STMMA或EPMMA）高分子材料制作成與零件結(jié)構(gòu)和尺寸完全一樣的實(shí)型模具，經(jīng)浸涂耐火粘接涂料（起強(qiáng)化、光潔作用）烘干后陸續(xù)埋入干砂造型，經(jīng)三維微振加負(fù)壓緊實(shí)，在沒有泥芯、活塊（甚至沒有冒口）的情況下澆入熔化的金屬液（注意在澆鑄和凝固過程中要繼續(xù)保持一定的負(fù)壓），使泡沫塑料模受熱氣化進(jìn)而被金屬取代的一次性成型鑄造新工藝。此種工藝如能突破各關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，就能充分顯示其優(yōu)越性：較普通空腔金屬（或木）模－濕砂鑄造能獲得較高的毛坯尺寸精度，而且模具制造周期短、成本低，鑄件的結(jié)構(gòu)、形狀不受限制，為新產(chǎn)品配件設(shè)計(jì)提供了充分的自由空間。

　　消失模鑄造工藝，上世紀(jì)60～80年代一度被西方少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家壟斷，我國改革開放后，尤其近些年來才陸續(xù)被有關(guān)廠家采用。 有效使用這項(xiàng)鑄造工藝的一些國內(nèi)廠家（如：丹管局鑄造廠、邯鄲軍鋼鑄管廠、安徽叉車集團(tuán)、襄樊華科公司、即墨東風(fēng)器材、山西群英、溫州甌海等）的實(shí)踐證明：采用消失模鑄造工藝不僅鑄件毛坯的外觀質(zhì)量好、尺寸精度高，“錯(cuò)箱”、“夾砂”等弊病得到根治，而且降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，作業(yè)環(huán)境明顯改善；不僅適用于一般的灰鑄鐵、球墨鑄鐵、高鉻鑄鐵，也同樣適用于高錳耐磨鑄鋼、鎳-鉻耐熱鑄鋼和各種鋁合金鑄件。目前國內(nèi)已經(jīng)成功采用消失模鑄造工藝并取得了良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益的典型鑄件有：炮彈外殼、消防栓殼、電機(jī)殼、變速箱殼、磨球、襯板、爐蓖、進(jìn)（或排）氣岐管、閥體、管件、撥叉、四缸以下缸體、缸蓋、汽車后橋、剎車盤、剎車鼓以及各種曲軸、支板、支架等。

　　從上述已經(jīng)成功運(yùn)用消失模鑄造工藝的種種典型零件形體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和壁厚分析，筆者認(rèn)為：此項(xiàng)新的鑄造工藝也應(yīng)該能適用于其它機(jī)電產(chǎn)品，如各類工業(yè)縫紉機(jī)的機(jī)殼和相當(dāng)一部分零配件。到目前為止，在這些制造領(lǐng)域里卻少有人嘗試，而依然沿襲著空腔模-濕砂造型-澆鑄的老路，依然繼續(xù)忍受傳統(tǒng)上老的濕砂鑄造工藝帶來的高廢品率、高勞動(dòng)強(qiáng)度和種種弊端。造成這種“保守有余、創(chuàng)新不足”局面的原因是多方面的：有的耳目閉塞，一直“低頭拉車”，根本就不知道“消失模鑄造工藝”為何物；有的道聽途說，只知道“有不少中小企業(yè)雨后春筍般地相繼上馬，不久就一個(gè)個(gè)又匆匆下馬”，但其中原因并不真正清楚；有的習(xí)慣于“跟著別人的尾燈前行”，對(duì)采用消失模鑄造工藝成功和失敗的根本原因從不做科學(xué)、認(rèn)真的考究；還有的自己無知卻又聽不進(jìn)專業(yè)人士的科學(xué)進(jìn)言，企圖只要花上一堆錢，“拿來就能用”并且要立收“點(diǎn)石成金”之奇效。

消失模鑄造工藝既然是一項(xiàng)技術(shù)、一個(gè)系統(tǒng)工程，就應(yīng)該一開始就拿出科學(xué)的態(tài)度和方案認(rèn)真對(duì)待，來不得半點(diǎn)馬虎，否則將會(huì)付出“不必要的昂貴學(xué)費(fèi)”。

　　企業(yè)上馬消失模鑄造工藝前應(yīng)該組織專門人員（其成員應(yīng)該具備相應(yīng)的資質(zhì)和數(shù)量）進(jìn)行深入的調(diào)研、資訊、論證，充分估計(jì)到它的規(guī)律性、復(fù)雜性。在技術(shù)上應(yīng)該讓有一定實(shí)力的領(lǐng)軍人物能對(duì)該工藝和加工對(duì)象的可靠結(jié)合有詳盡的了解，并且能真正從整個(gè)工程的總體設(shè)計(jì)、平面布置、設(shè)備選型（含蒸汽鍋爐、預(yù)發(fā)泡設(shè)備、制模設(shè)備、涂掛設(shè)備、干砂造型設(shè)備、熔煉設(shè)備、澆鑄設(shè)備、“三廢”治理環(huán)保設(shè)備等）、工藝技術(shù)參數(shù)、檢驗(yàn)指標(biāo)及規(guī)范制定、產(chǎn)品分期分批試點(diǎn)計(jì)劃、員工培訓(xùn)等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)可靠性進(jìn)行統(tǒng)籌，并報(bào)經(jīng)企業(yè)最高決策層乃至當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門批準(zhǔn)后方能執(zhí)行。

　　任何事情都有兩面性，消失模鑄造工藝也不例外地有它的局限性，對(duì)于它的各個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)務(wù)必有清醒的認(rèn)識(shí)。消失模鑄造生產(chǎn)現(xiàn)場有“白區(qū)”、“黑區(qū)”之分，通常我們將泡沫塑料珠粒預(yù)發(fā)泡、模具成型、涂料浸掛、烘干稱為“白區(qū)”；將干砂造型、熔煉、澆鑄及落砂出模稱為“黑區(qū)”。從“白區(qū)”到“黑區(qū)”，每個(gè)環(huán)節(jié)均有自己的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。只有通過優(yōu)化控制各關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)使消失模工藝條件穩(wěn)定，才能確保作為穩(wěn)定生產(chǎn)的基本要素，才能收獲消失模鑄造工藝給企業(yè)帶來的實(shí)惠和優(yōu)越性。

　　消失模鑄造生產(chǎn)所需原材料種類較多，大致可分為：模型原材（泡沫塑料）、涂料原材（耐火粘接劑）、造型原材（干砂）、熔煉原材（生鐵或其它合金）。經(jīng)驗(yàn)證明：如何正確控制各種原材料的質(zhì)量和參數(shù)，可以說在某種程度上就成了此項(xiàng)新的鑄造工藝成敗的基礎(chǔ)。目前我國消失模鑄造一般都是采用包裝用普通泡沫聚苯乙烯（EPS），此類高分子材料在熱解氣化過程中有對(duì)鑄件表面造成“增碳”的不利趨勢(shì)，而且專用涂料及干砂造型尚未形成技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在諸如此類的細(xì)節(jié)上企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自己的實(shí)況冷靜分析、慎重對(duì)待，不宜“照搬照抄”、“拿來就用”。另外，消失模鑄造在澆鑄過程中因模型熱解氣化要吸收熱量，因此其澆鑄溫度應(yīng)略高于普通鑄造（30℃～50℃）；消失模鑄造最忌澆鑄斷斷續(xù)續(xù)、不平穩(wěn)，澆鑄時(shí)務(wù)必使?jié)部诒瓋?nèi)金屬熔液表面始終如一地保持同等高度，從而使?jié)茶T動(dòng)壓頭平穩(wěn)。

　　工藝是關(guān)鍵，工藝是功夫。消失模鑄造工藝的改進(jìn)、成熟、完善同樣需要一個(gè)不斷探索和積累的過程。專業(yè)的事要用專業(yè)的人，企業(yè)應(yīng)該有幾個(gè)諳熟消失模技術(shù)的專門技術(shù)人員分工負(fù)責(zé)、互相交流，方能深入了解，避免一家之偏見。從技術(shù)和組織上同時(shí)確保消失模鑄造已為成功的企業(yè)所采用，我們不妨效而試之！