消失模鑄造關(guān)鍵性功能型設(shè)備發(fā)展歷程及特點(diǎn)

　　消失模鑄造設(shè)備和生產(chǎn)線應(yīng)在總體策劃指導(dǎo)下，分階段進(jìn)行。首先選擇一些主要設(shè)備，如振實(shí)臺、真空泵系統(tǒng)和幾個(gè)簡易砂箱，外購?fù)苛?，依托附近的泡沫塑料廠，采取手工制造模型，先對簡單產(chǎn)品做生產(chǎn)性試驗(yàn)。其主要目的是自我培訓(xùn)，學(xué)習(xí)和深入了解消失模鑄造技術(shù)，待取得   經(jīng)驗(yàn)后，再進(jìn)入設(shè)備選型和建廠籌備。這種方式曾被許多廠采用，歷時(shí)較短，效果較好。采用這種方式不僅可以節(jié)約投資減少風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也培養(yǎng)了人才，縮短籌建時(shí)間，有了這個(gè)基礎(chǔ)，在以后的發(fā)展中可少走許多彎路，使選用的設(shè)備   符合企業(yè)實(shí)際要求和產(chǎn)品工藝要求。
消失模鑄造的專用設(shè)備主要分兩大類：(1)白區(qū)(模樣制作)設(shè)備主要有：間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)、成型機(jī)、蒸缸和電熱絲切割機(jī)和涂料攪拌機(jī)等。(2)黑區(qū)(鑄造生產(chǎn))設(shè)備主要有：振動臺、負(fù)壓系統(tǒng)、和EPC生產(chǎn)線(包括：專用砂箱、砂箱輸送系統(tǒng)、砂處理和砂冷卻系統(tǒng)等)。為使企業(yè)對消失模鑄造設(shè)備的特點(diǎn)及性能有   深入的了解，本文僅對四種關(guān)鍵性功能型設(shè)備的發(fā)展歷程和特點(diǎn)簡單介紹如下。
一、預(yù)發(fā)泡機(jī)及成型機(jī)
間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)和成型機(jī)是制造模樣(白區(qū))   重要的關(guān)鍵性功能型設(shè)備。預(yù)發(fā)泡機(jī)是消失模鑄造的   設(shè)備之一，預(yù)發(fā)泡的質(zhì)量直接關(guān)系到鑄件的外表面質(zhì)量、內(nèi)部缺陷、尺寸精度以及能否成型(尤其是薄壁件)。早些年我國消失模鑄造用模樣的制作多沿用包裝行業(yè)用的發(fā)泡設(shè)備，由于該行業(yè)用泡沫塑料模樣制品對質(zhì)量要求不高，僅僅要求較高的生產(chǎn)效率，例如包裝行業(yè)采用的連續(xù)式預(yù)發(fā)泡機(jī)，每小時(shí)生產(chǎn)率150kg~300kg。然而，EPC生產(chǎn)用的泡沫塑料模樣制品就是“產(chǎn)品”，對其表面光潔度、密度和尺寸精度都要求很高，否則難以生產(chǎn)出   EPC鑄件。
為發(fā)展中國的實(shí)型(消失模)鑄造產(chǎn)業(yè)，研究開發(fā)出高水平預(yù)發(fā)泡機(jī)是“首當(dāng)其沖”的大事。為此，中實(shí)委(1988年)成立開始，就組織力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，于1992年11月在上海塑料制品七廠終于研制成功   代間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)，之后又經(jīng)改進(jìn)于1996年開發(fā)了第2代間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)。這種間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)的誕生雖然使泡沫塑料模樣質(zhì)量有了很大提高，但多年使用發(fā)現(xiàn)這兩種機(jī)型均存在珠粒均勻度不理想，有少量“死料(珠粒)”和含水分較大等不足。中國許多消失模工作者在引進(jìn)和消化國外預(yù)發(fā)泡機(jī)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)數(shù)年的不斷研究于2000年成功研制開發(fā)第3代間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)。這種預(yù)發(fā)泡機(jī)的特點(diǎn)是：
“一機(jī)三用”，可預(yù)發(fā)EPS、STMMA和EPMMA三種材料；生產(chǎn)率高：每次(鍋)1kg，20kg/h~30kg/h；預(yù)發(fā)珠粒均勻，   了“死料”的產(chǎn)生；配熱空氣干燥系統(tǒng)，珠粒熟化時(shí)間縮短；預(yù)發(fā)密度容易控制，質(zhì)量高。為確保第3代機(jī)型的先進(jìn)性和高生產(chǎn)效率，后來又研制成功PLC控制的全自動間歇式預(yù)發(fā)泡機(jī)，因選用進(jìn)口高精度減壓閥，預(yù)發(fā)珠粒密度控制   準(zhǔn)確，密度變化范圍在±1g左右。簡言之，我國自主研制的預(yù)發(fā)泡機(jī)已接近國外同類設(shè)備的水平，而且   為經(jīng)濟(jì)   為適用。
同樣，早些年我國消失模鑄造用泡沫塑料模樣幾乎都采用包裝行業(yè)的手動簡易成型機(jī)，較多選用的是絲桿傳動的成型機(jī)。用這種機(jī)型生產(chǎn)的泡沫塑料模樣的質(zhì)量   靠操作工人的經(jīng)驗(yàn)和熟練程度，要靠其眼觀各種儀表、時(shí)間，看鬧鐘和手扳閥門開關(guān)，質(zhì)量難以控制，生產(chǎn)率又比較低，尤其對要求較高的薄壁復(fù)雜模樣而言難度   大。為使我國的消失模鑄造能   快發(fā)展，新型的高新技術(shù)的鑄造用成型機(jī)的研發(fā)成為必然。成型機(jī)已經(jīng)歷多年不斷改進(jìn)，先后經(jīng)歷以下的發(fā)展過程；首先研制成功的鑄造用電控成型機(jī)，該機(jī)靠電磁閥控制氣動閥進(jìn)行切換動作，替代手工操作減少差錯(cuò)，但存在冷卻不均勻，脫模后模樣含水量大，易變形和操作環(huán)境差等問題。之后又在設(shè)計(jì)程序上改變傳統(tǒng)的安裝模式，定模和動模分別貫穿加熱，蒸汽穿透模心內(nèi)部使珠粒發(fā)泡熔接好，冷卻采用噴淋法，不再出現(xiàn)模樣變形。為滿足生產(chǎn)薄壁復(fù)雜模樣(件)，又開發(fā)了加壓加料成型機(jī)及多個(gè)加料槍半自動成型機(jī)，近年來又研發(fā)成功加壓加料抽真空PLC控制半自動和全自動成型機(jī)，噴淋冷卻結(jié)束就抽真空脫水，改善操作環(huán)境，不四處濺水，脫模含水量減少，模樣不變形，表面平整光潔。如今已形成能滿足不同需求的各種規(guī)格型號的系列化國產(chǎn)成型機(jī)。
二、振實(shí)臺及型砂充填
消失模鑄造生產(chǎn)工部(車間)的主要設(shè)備和生產(chǎn)線，除造型用振動臺，專用砂箱，砂處理和砂冷卻系統(tǒng)，以及尾氣后處理裝置等較為有特色外，其余大多數(shù)設(shè)備和流水生產(chǎn)線，都可借鑒現(xiàn)有其他鑄造生產(chǎn)線設(shè)備或略作改造而用之。
型砂的填充與振動緊實(shí)是消失模鑄造生產(chǎn)線的關(guān)鍵技術(shù)之一。造型用振動臺是消失模鑄造中   關(guān)鍵不可缺少的鑄造專用設(shè)備，振動臺的振動效果直接影響到產(chǎn)品的成品率、尺寸精度、表面質(zhì)量等等。20年來，經(jīng)我國消失模鑄造工作者的不斷探索、研究和改進(jìn)提高，使這種專用關(guān)鍵設(shè)備沿著如下的軌跡發(fā)展：單維振動臺→雙維振動臺→三維振動臺→調(diào)頻三維振動臺→調(diào)頻三維PLC自動控制振動臺。
近年來國產(chǎn)振動臺有了新的突破和進(jìn)展，開發(fā)成功了國產(chǎn)型垂直圓周運(yùn)動的新型振動臺，然而，我國目前的振實(shí)臺和   、日本還有很大的差距，許多廠家對振實(shí)臺的認(rèn)識到目前尚處于初級階段，只有認(rèn)識到明確的概念，才能   的理解新式振動臺，尤其是控制系統(tǒng)的重要性。
然而，當(dāng)前振實(shí)臺設(shè)計(jì)及使用卻存在的許多問題。理論研究和實(shí)踐都未證明，振實(shí)臺的夾緊裝置是可有可無的。砂箱的四個(gè)輪子直接接觸振動臺的工作臺，在振動中基本上是處于點(diǎn)接觸狀態(tài)，對緊實(shí)不利，軸承易會在反復(fù)振動沖擊中損壞。振動臺的普通橡膠彈簧的使用效果是一樣的，普通橡膠彈簧實(shí)用耐用，節(jié)約運(yùn)行成本，用什么彈簧不是判斷振動臺是否科學(xué)先進(jìn)的條件。空氣橡膠彈簧方便了生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，卻提高了造型成本和增加設(shè)備投資。有的振實(shí)臺，未解決好交變振動疲勞問題，結(jié)構(gòu)不合理和焊接質(zhì)量差，使用時(shí)間不長，便產(chǎn)生裂紋，甚至不能繼續(xù)使用；有的振動臺周期性諧振嚴(yán)重，影響緊實(shí)；有的振實(shí)臺的電控部分有缺陷，使振動臺失去若干作用；有的選用質(zhì)量低劣振動電機(jī)，且電機(jī)裝配位置不當(dāng)，對造型緊實(shí)不利；有的振實(shí)臺設(shè)計(jì)未認(rèn)識到干砂運(yùn)動的特點(diǎn)，致使型砂振實(shí)效果差；有的振實(shí)臺未能根據(jù)產(chǎn)品的自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)等等不合理的振實(shí)設(shè)計(jì)問題不僅影響振實(shí)臺的使用，而且直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量問題。
雨淋加砂及柔性加砂是當(dāng)前消失模生產(chǎn)線主要的兩種加砂方式。許多廠家并不重視加砂方式在生產(chǎn)過程中的重要性，忽視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)對加砂方式的要求。經(jīng)過大量實(shí)踐證明，加砂方式的選擇同樣   根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性要求進(jìn)行選擇，由于結(jié)構(gòu)要求，有些產(chǎn)品只能選擇柔性加砂，有些產(chǎn)品選擇雨淋加砂即可得到使用要求。比如安徽的合肥及銅陵的幾家消失模廠經(jīng)過多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、白模的性能等已將原有的雨淋加砂方式改為柔性加砂，不僅防止了白模的變形，而且彌補(bǔ)了振實(shí)臺的振實(shí)不足和加砂的不合理。
三、型砂處理系統(tǒng)
型砂的處理對任何一種鑄造工藝都是個(gè)較大且較復(fù)雜的問題。   按消失模鑄造干砂特點(diǎn)設(shè)計(jì)的砂處理系統(tǒng)并不多見，多數(shù)砂處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了濕砂或樹脂砂的砂處理方法。消失模鑄造型砂，干燥、流動性好，處理方式與其他型砂是有區(qū)別的，要注意選用。另外，許多砂處理系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際能力普遍比設(shè)計(jì)能力低，甚至有的實(shí)際能力達(dá)不到設(shè)計(jì)能力的50%，設(shè)計(jì)為每小時(shí)20t的砂處理系統(tǒng)，實(shí)際能力只有10t，這樣的砂處理系統(tǒng)，將使總生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力受到影響，甚至可能由此產(chǎn)生一系列嚴(yán)重后果。消失模鑄造砂處理系統(tǒng)對除粉塵、除雜物和型砂冷卻等都有較高要求，但有些砂處理系統(tǒng)在除塵和冷卻能力上存在著嚴(yán)重的缺陷。在當(dāng)前的市場中，有的砂冷卻系統(tǒng)，價(jià)格很高，設(shè)備規(guī)模“宏偉”，能源消耗巨大，但其冷卻效果并不理想且生產(chǎn)效率低。比如福建某公司的的萬噸級消失模生產(chǎn)線的砂處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)要求，型砂的溫度不能冷卻到設(shè)計(jì)要求，除塵效果又差，致使生產(chǎn)過程中常因?yàn)樾蜕皽囟冗^高而暫停使用，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。所以不要輕信廣告，不要選用冠冕堂皇，不實(shí)際的，價(jià)格高而效率低的砂處理設(shè)備。
此外，動力消耗極大的水冷式沸騰冷卻床，當(dāng)改變型砂粒度時(shí)，可能   失效，要慎重選用。應(yīng)盡可能選用耗能低，結(jié)構(gòu)簡單的，冷卻能力強(qiáng)的冷卻裝置。在砂處理系統(tǒng)策劃時(shí)，   仔細(xì)核算砂處理的實(shí)際成本，噸砂處理成本，這是個(gè)重要數(shù)據(jù)之一，要從設(shè)備總價(jià)、能源消耗、實(shí)際能力、處理成本等方面綜合評價(jià)砂處理系統(tǒng)。要把不同設(shè)備的噸處理成本對比，較高的費(fèi)用將使成本增加，利潤下降。
總之，當(dāng)前國內(nèi)消失模鑄造設(shè)備的工藝性差、售后技術(shù)服務(wù)不好和設(shè)備能耗太高等問題，   得到高度重視。要特別強(qiáng)調(diào)做好售后服務(wù)工作，鑄造設(shè)備廠要為用戶做   實(shí)際   有效的工藝技術(shù)服務(wù)，解決某些設(shè)備遺留問題，提高建廠的成功率。鑄造設(shè)備廠在消失模鑄造設(shè)備上，要不斷創(chuàng)新技術(shù)，大幅度降低能耗，不斷提高設(shè)備工藝性能。這樣，中小企業(yè)就能快速正常發(fā)展，消失模鑄造設(shè)備廠也將隨之大發(fā)展和大提高。