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1、CompanyLOGO消失模白区消失模白区相关知识相关知识技术服务:刘庆旭技术服务:刘庆旭消失模铸造白区技术服务消失模铸造白区技术服务:消失模铸造简介消失模铸造简介 v 消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结消失模铸造(又称实型铸造)是将与铸件尺寸形状相似的泡沫模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在组合成模型簇,刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸负压下浇注,使模型气化,液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法件的新型铸造方法。v 消失模铸造就是用泡沫
2、塑料模代替传统的铸模(例如木模等)生产铸件消失模铸造就是用泡沫塑料模代替传统的铸模(例如木模等)生产铸件的方法。它与其他铸造工艺不同,影响铸件质量的因素也不同。由于模的方法。它与其他铸造工艺不同,影响铸件质量的因素也不同。由于模样是消失模铸造过程必不可少的消耗品,每生产一个铸件就要消耗一个样是消失模铸造过程必不可少的消耗品,每生产一个铸件就要消耗一个模样,因此模样是消失模铸造成败的关键。没有高质量的模样,就不可模样,因此模样是消失模铸造成败的关键。没有高质量的模样,就不可能生产高质量的铸件。能生产高质量的铸件。v 模样不仅形成消失模铸件的形状和尺寸,而且参与浇注成型时的物理化模样不仅形成消失模
3、铸件的形状和尺寸,而且参与浇注成型时的物理化学反应。因而模样既影响铸件的尺寸、精度,又影响铸件的内在质量。学反应。因而模样既影响铸件的尺寸、精度,又影响铸件的内在质量。v 如何真正做好一个优等的铸件,相对白区的制作工艺是至关重要的,本如何真正做好一个优等的铸件,相对白区的制作工艺是至关重要的,本文以下内容就是针对如何完善白区工艺控制的工艺流程和相关技术与大文以下内容就是针对如何完善白区工艺控制的工艺流程和相关技术与大家一起交流(敬请参考):家一起交流(敬请参考):消失模铸造中对珠粒的要求消失模铸造中对珠粒的要求条件2)气化迅速、完全,)气化迅速、完全, 残留物少残留物少 3)制得的模样密度小、
4、强度和表面刚性好4)品种规格齐全,可适应不同材质及结构铸件的制模需要 泡沫塑料的品种繁多,但消失模铸造用塑料模样要满足以下要求泡沫塑料的品种繁多,但消失模铸造用塑料模样要满足以下要求: : 1)气化温度和发气量低 消失模铸造用珠粒介绍消失模铸造用珠粒介绍 模样原材料主要是泡沫塑料,它是以合成树脂为母材,内部具有无数微小模样原材料主要是泡沫塑料,它是以合成树脂为母材,内部具有无数微小气孔(也称泡孔)结构的塑料。气孔(也称泡孔)结构的塑料。 消失模铸造用模样材料的密度为:消失模铸造用模样材料的密度为:16-26g/l16-26g/l,是钢铁铸件密度的,是钢铁铸件密度的1/250-1/250-1/3
5、501/350;其热导率约为铸铁的;其热导率约为铸铁的1/14291/1429。 目前,全世界生产适用于消失模铸造生产工艺的产品有两种:目前,全世界生产适用于消失模铸造生产工艺的产品有两种:EPSEPS和共聚料。和共聚料。 EPS EPS是消失模铸造最早采用的模样材料,虽然用于消失模铸造有它的是消失模铸造最早采用的模样材料,虽然用于消失模铸造有它的优点所在;但是优点所在;但是EPSEPS模样材料最大的缺点是在大于模样材料最大的缺点是在大于900900的浇注温度下热解的浇注温度下热解产生大量的碳渣残存在于模样消失后的型腔内。对于铝合金铸件易出现表产生大量的碳渣残存在于模样消失后的型腔内。对于铝合
6、金铸件易出现表面皱皮、重叠缺陷,对于铸铁件易形成表面亮碳及内部夹渣缺陷。特别是面皱皮、重叠缺陷,对于铸铁件易形成表面亮碳及内部夹渣缺陷。特别是球铁件,由于球铁中碳量是饱和的,球铁件,由于球铁中碳量是饱和的,EPSEPS分解产生的热解碳不能被铁水吸分解产生的热解碳不能被铁水吸收,容易形成亮碳(片状碳)夹渣,这对于那些要求承受动态(交变)应收,容易形成亮碳(片状碳)夹渣,这对于那些要求承受动态(交变)应力的铸件容易引起潜在的破坏的危险。对于钢铸件主要是表面增碳、夹渣力的铸件容易引起潜在的破坏的危险。对于钢铸件主要是表面增碳、夹渣等严重影响铸件的组织和性能的缺陷。为了克服等严重影响铸件的组织和性能的
7、缺陷。为了克服EPSEPS模样材料的缺点,美模样材料的缺点,美国、日本等国从国、日本等国从8080年代开始研究新一代模样材料。作为新一代模样材料,年代开始研究新一代模样材料。作为新一代模样材料,人们期望达到如下要求:人们期望达到如下要求:树脂的性能:保存期长,珠粒直径小,模样刚性好,发气量低,危险性小;树脂的性能:保存期长,珠粒直径小,模样刚性好,发气量低,危险性小;造型时的性能:造型周期短,尺寸稳定性好;造型时的性能:造型周期短,尺寸稳定性好;铸造性能:不形成碳黑缺陷,碳质附着少。铸造性能:不形成碳黑缺陷,碳质附着少。STMMASTMMA共聚珠粒介绍共聚珠粒介绍v 杭州凯斯特化工有限公司杭州
8、凯斯特化工有限公司20002000年与美国福康公司合作研发新一代年与美国福康公司合作研发新一代消失模铸造模样材料;消失模铸造模样材料; 其中其中“新型可发性新型可发性STMMASTMMA共聚树脂及制备方法共聚树脂及制备方法”与与20022002年研发成功并批量生产,填补了国内空白,拓宽了铸造业的年研发成功并批量生产,填补了国内空白,拓宽了铸造业的加工范围,提高了铸件表面的光洁度和铸件的合格率,降低了铸造企加工范围,提高了铸件表面的光洁度和铸件的合格率,降低了铸造企业的生产成本,并分别获得了中国国家发明专利和美国发明专利,具业的生产成本,并分别获得了中国国家发明专利和美国发明专利,具有自主知识产
9、权;公司于有自主知识产权;公司于20042004年通过年通过ISO 9001-2000ISO 9001-2000标准质量体系认标准质量体系认证。经过证。经过1212年的产品优化和市场销售凯斯特公司生产的年的产品优化和市场销售凯斯特公司生产的STMMASTMMA共聚珠共聚珠粒已为国内粒已为国内600600多家消失模铸造企业提供了优质模样,并以批量出口多家消失模铸造企业提供了优质模样,并以批量出口美国、英国、德国、荷兰、墨西哥、伊朗、韩国、印度及日本等国。美国、英国、德国、荷兰、墨西哥、伊朗、韩国、印度及日本等国。 产品介绍产品介绍 STMMASTMMA共聚珠粒为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物,含
10、碳量为共聚珠粒为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物,含碳量为69.6%69.6%。与。与EPSEPS相比含碳量大大降低,且由于相比含碳量大大降低,且由于STMMASTMMA含有氧原子,氧原含有氧原子,氧原子能与碳原子结合,从而进一步降低残留的碳。子能与碳原子结合,从而进一步降低残留的碳。 此产品广泛应用于管件、泵阀类、汽车配件、工程机械配件、铸此产品广泛应用于管件、泵阀类、汽车配件、工程机械配件、铸钢件等铸件的生产。钢件等铸件的生产。降低了铸件的综合生产成本降低了铸件的综合生产成本 降低了钢铸件的表面增碳缺陷降低了钢铸件的表面增碳缺陷 降低了铸件的碳缺陷降低了铸件的碳缺陷 提高了铸件表面光洁度和成
11、品率提高了铸件表面光洁度和成品率 STMMA共聚珠粒比共聚珠粒比EPS具有更卓越的铸造性能:具有更卓越的铸造性能: 项目项目 单位单位 EPS STMMA 组成组成 C8H8n (C5H8O2)x(C8H8)ym 碳含量碳含量 % 92 69.6 T Tf f 80-90 85-100 分解热分解热 j/g -912 -863 初始气化温度初始气化温度 275-300275-300 268268 终了气化温度终了气化温度 460-500 400-450 发气量发气量(900) ml/g 600 900 铸造性能铸造性能 浇注温度浇注温度(灰铁、箱体类灰铁、箱体类) 1500-1580 1350
12、-1450 模样分解残留物模样分解残留物 多多 少少 增碳率增碳率 % 0.1-0.3 0.060.06 模样质量模样质量 易形成碳渣缺陷易形成碳渣缺陷/碳质附着多碳质附着多 不易形成碳缺陷不易形成碳缺陷/碳附着少碳附着少 模样收缩率模样收缩率* % 0.3-0.8 % 0.3-0.8 0.30.3 铸件成品率铸件成品率/(铸铁加工件铸铁加工件) % 低、低、80 高、高、90StMMAStMMA与与EPSEPS的主要性能对比表:的主要性能对比表:* 模样的收缩率与多种因素有关,主要有:模样的收缩率与多种因素有关,主要有:1 挥发分含量高挥发分含量高, 收缩率大收缩率大; 2模样密度高,收缩率
13、小;模样密度高,收缩率小;3粒径小,收缩率大;粒径小,收缩率大; 4干燥温度高干燥温度高,时间长,收缩率大等。时间长,收缩率大等。 EPS模样收缩率大,尺寸稳定性差。模样收缩率大,尺寸稳定性差。StMMA模样的收缩率小,尺寸稳定模样的收缩率小,尺寸稳定性好。因此,设计模具时要特别注意。性好。因此,设计模具时要特别注意。StMMAStMMA与与EPSEPS的主要性能对比分析的主要性能对比分析从两种模样材料的性能对比中可知:从两种模样材料的性能对比中可知:EPSEPS的软化温度的软化温度TfTf比比STMMASTMMA低,低,TfTf是设定珠粒预发和成型温度的主要依据,是设定珠粒预发和成型温度的主
14、要依据,EPSEPS的预发温度低,发泡是在常压下进行;的预发温度低,发泡是在常压下进行;STMMASTMMA预发温度一般高于预发温度一般高于EPS EPS 5-105-10,且发泡筒内压力要控制在,且发泡筒内压力要控制在0.025-0.045MPa0.025-0.045MPa。模样材料在高温下要裂解成低聚物和低分子化合物,模样材料在高温下要裂解成低聚物和低分子化合物,EPSEPS的分解热高于的分解热高于STMMASTMMA。其气化温度特别是最终气化温度要高于。其气化温度特别是最终气化温度要高于STMMA 40-50STMMA 40-50。这是。这是由于由于EPSEPS比比STMMASTMMA难
15、分解,其分解热比难分解,其分解热比STMMASTMMA高高50J/g50J/g。EPSEPS主要由含苯环的链节组成,不仅碳含量高,且苯环热稳定性好。在高主要由含苯环的链节组成,不仅碳含量高,且苯环热稳定性好。在高温(温(900900)、缺氧时,首先生成焦油状粘稠液体,进而裂解成碳和)、缺氧时,首先生成焦油状粘稠液体,进而裂解成碳和氢,而氢,而STMMASTMMA组成中主要是丙烯酸酯基链节,在高温下是拉链式分解,组成中主要是丙烯酸酯基链节,在高温下是拉链式分解,易生成低分子液体和气体通过涂层和砂箱被抽出,且组成中含有两个易生成低分子液体和气体通过涂层和砂箱被抽出,且组成中含有两个氧原子要带走两个
16、碳,进一步减少了碳的来源,这就是为什么采用氧原子要带走两个碳,进一步减少了碳的来源,这就是为什么采用STMMASTMMA模样材料,铸件不易生成碳缺陷和钢铸件表面增碳量低,且表面模样材料,铸件不易生成碳缺陷和钢铸件表面增碳量低,且表面光洁度好的主要理论依据。光洁度好的主要理论依据。 前段时间我应法士特铸造和福建龙工邀请专程去了一趟,前段时间我应法士特铸造和福建龙工邀请专程去了一趟,就就EPSEPS和共聚物和共聚物STMMASTMMA的比较、应用和综合成本和他们一起探的比较、应用和综合成本和他们一起探讨。首先必须明确:国内讨。首先必须明确:国内EPSEPS料就是包装用料,这一点和美国料就是包装用料
17、,这一点和美国专用消失模料(专用消失模料(EPSEPS)有本质区别。一般在国外,专用料都是)有本质区别。一般在国外,专用料都是用在铝合金和铜合金等有色金属上,黑色金属消失模铸造都用在铝合金和铜合金等有色金属上,黑色金属消失模铸造都采用共聚物,因为采用共聚物,因为EPSEPS在在900900以上裂解会产生大量的以上裂解会产生大量的“碳渣碳渣”,而且国内包装用料来源太杂,又分(普通料、轻极料、,而且国内包装用料来源太杂,又分(普通料、轻极料、特轻料、阻燃料)等,后几种料不能用在消失模上,原始珠特轻料、阻燃料)等,后几种料不能用在消失模上,原始珠粒分子量大小不一,挥发份、水分和粒径不统一,容易造成粒
18、分子量大小不一,挥发份、水分和粒径不统一,容易造成白模的收缩不一致(白模的收缩不一致(0.3%0.8%0.3%0.8%),因此,凡有技术要求和加),因此,凡有技术要求和加工尺寸的灰铁件一般也采用共聚料,球铁件必须采用共聚料,工尺寸的灰铁件一般也采用共聚料,球铁件必须采用共聚料,至于碳钢件我负责任的告诉你,用至于碳钢件我负责任的告诉你,用STMMASTMMA可做到增碳量在可做到增碳量在0.020.02以内。以内。消失模铸造使用原料建议消失模铸造使用原料建议消失模模样制作工艺流程与控制消失模模样制作工艺流程与控制 消失模铸造与其他铸造工艺不同,影响铸件质量的因素消失模铸造与其他铸造工艺不同,影响铸
19、件质量的因素也不同。由于模样是消失模铸造过程中必不可少的消耗品,也不同。由于模样是消失模铸造过程中必不可少的消耗品,每生产一个铸件就要消耗一个模样,因此模样是消失模铸造每生产一个铸件就要消耗一个模样,因此模样是消失模铸造成败的关键。模样既影响铸件的尺寸、精度,又影响铸件的成败的关键。模样既影响铸件的尺寸、精度,又影响铸件的内在质量,因而对模样外部和内在质量提出如下要求:要求内在质量,因而对模样外部和内在质量提出如下要求:要求模样表面必须光洁、平整;模样内不允许有夹杂物,同时其模样表面必须光洁、平整;模样内不允许有夹杂物,同时其密度不得超过允许的上限,以使热解产物尽量少,保证金属密度不得超过允许
20、的上限,以使热解产物尽量少,保证金属液顺利充型,并且不产生铸造缺陷。模样在上涂料前,必须液顺利充型,并且不产生铸造缺陷。模样在上涂料前,必须经过干燥处理,去除水分并使模样尺寸稳定。模样在满足上经过干燥处理,去除水分并使模样尺寸稳定。模样在满足上述要求的同时还应具有一定的强度和刚度,以保证在取模、述要求的同时还应具有一定的强度和刚度,以保证在取模、组模、烘干、上涂料等操作过程中不被损坏或变形。组模、烘干、上涂料等操作过程中不被损坏或变形。 没有高质量的模样,绝对不可能得到高质量的消失模铸没有高质量的模样,绝对不可能得到高质量的消失模铸件。通过总结实际生产中的工作经验,与大家共同分享消失件。通过总
21、结实际生产中的工作经验,与大家共同分享消失模模样制作的工艺流程与控制重点。模模样制作的工艺流程与控制重点。模样制造的基本过程模样制造的基本过程 原始珠粒选用预发泡发泡珠粒干燥与熟化模样的发泡成型模样的干燥与粘接原始珠粒的选用原始珠粒的选用 v模样制造要重视原始珠粒的选用;在选择任何一种珠粒的粒度时,顾模样制造要重视原始珠粒的选用;在选择任何一种珠粒的粒度时,顾客必须先要了解所生产铸件的尺寸、壁厚、表面的质量要求等等。首客必须先要了解所生产铸件的尺寸、壁厚、表面的质量要求等等。首先根据铸件材质及对铸件的质量要求选择品种;根据铸件的最小壁厚先根据铸件材质及对铸件的质量要求选择品种;根据铸件的最小壁
22、厚来选用珠粒的规格(粒径)。在预发时来选用珠粒的规格(粒径)。在预发时40-5040-50倍的发泡倍率,珠粒直倍的发泡倍率,珠粒直径大约增加径大约增加3 3倍。为了得到模样的良好表面状态,在二次发泡(成型)倍。为了得到模样的良好表面状态,在二次发泡(成型)时,模样最小壁厚要在最低壁厚方向排列时,模样最小壁厚要在最低壁厚方向排列3 3颗珠粒,所以一般允许的颗珠粒,所以一般允许的最大珠粒粒径为最小壁厚的最大珠粒粒径为最小壁厚的1/9-1/10.1/9-1/10.例:例:7mm7mm薄的铸件,十分之一也薄的铸件,十分之一也就是就是0.7mm0.7mm的珠粒,那么可以选择的珠粒,那么可以选择STMMA
23、STMMA1#0.60 0.90mm1#0.60 0.90mm,如果铸,如果铸件表面要求高的,那么再细一个规格的即可,一般不建议客户使用太件表面要求高的,那么再细一个规格的即可,一般不建议客户使用太细的珠粒,主要是考虑到夏季的运输与客户工厂的存储因素。细的珠粒,主要是考虑到夏季的运输与客户工厂的存储因素。v注:如公司生产不同大小、壁厚的铸件,建议根据不同铸件的壁厚选注:如公司生产不同大小、壁厚的铸件,建议根据不同铸件的壁厚选择多种珠粒。择多种珠粒。v注:采购量应根据公司的生产任务来合理的计划安排,一般每次采购注:采购量应根据公司的生产任务来合理的计划安排,一般每次采购量不要超过量不要超过3 3
24、个月的用量。个月的用量。STMMA珠粒规格及粒度范围珠粒规格及粒度范围牌号规格牌号规格粒度范围粒度范围STMMA1#0.60-0.90mmSTMMA2#0.45-0.60mmSTMMA3A#0.40-0.55mmSTMMA3#0.35-0.50mmSTMMA4#0.25-0.35mmEPS制作白模时的收缩率:0.30.8%,STMMA制作白模时的收缩率:0.10.3%,根据模具的结构与尺寸不同、受热温度不同、模样熟化时环境温度的不同等,白模收缩比率也是在变化的,上述只是推荐,请客户慎重参考。原始珠粒的存放原始珠粒的存放vSTMMA珠粒的保存方法: 我们要求我们要求低温冷藏(低温冷藏(10),如
25、没有此条件的客户,),如没有此条件的客户,请保存在干燥通风,没有阳光直射请保存在干燥通风,没有阳光直射,阴凉的地方阴凉的地方。在在打开打开后后没有使用完时,切记重新将袋扎紧,将桶盖好没有使用完时,切记重新将袋扎紧,将桶盖好,以防止戊烷的流失。最好将珠粒放置在指定的位置,以防止戊烷的流失。最好将珠粒放置在指定的位置,珠粒存放处要注意防火。珠粒存放处要注意防火。模样制造蒸汽管道安装示意图模样制造蒸汽管道安装示意图1、来自蒸汽总管的蒸汽(、来自蒸汽总管的蒸汽(/=0.4MPa) 减压至减压至0.2MPa,经蒸汽罐脱去冷凝水再去预发泡机或经蒸汽罐脱去冷凝水再去预发泡机或成型机。蒸汽管道的直径根据所需要
26、的蒸汽成型机。蒸汽管道的直径根据所需要的蒸汽流量来定。蒸汽罐的位置尽量靠近预发机和流量来定。蒸汽罐的位置尽量靠近预发机和成型机,并做好蒸汽管道的保温成型机,并做好蒸汽管道的保温 STMMA珠粒预发前注意珠粒预发前注意3、进入预发机和成型机的蒸汽一要脱水,二要稳压,特别、进入预发机和成型机的蒸汽一要脱水,二要稳压,特别是用是用StMMA珠粒制造模样时。珠粒制造模样时。2、预发是模样制造的首道工序,必须控制好预发珠、预发是模样制造的首道工序,必须控制好预发珠粒的质量,预发操作工艺参数易调,预发珠粒密粒的质量,预发操作工艺参数易调,预发珠粒密度符合工艺要求,预发时间一般控制在度符合工艺要求,预发时间
27、一般控制在30-70秒。秒。进入预发泡机或成型机的蒸汽压力根据模样制造进入预发泡机或成型机的蒸汽压力根据模样制造的工艺要求和机器操作说明来控制。的工艺要求和机器操作说明来控制。StMMA的预的预发温度比发温度比EPS高高5-10且需加压发泡,而且需加压发泡,而EPS是常是常压发泡,因而预发机的选型要特别注意。压发泡,因而预发机的选型要特别注意。间歇式蒸汽预发机对蒸汽管路的要求间歇式蒸汽预发机对蒸汽管路的要求v间歇式蒸汽预发机对蒸汽管路的要求:汽水分离器汽水分离器调压阀调压阀减压阀减压阀蒸汽管道经减压后蒸汽储气罐压蒸汽管道经减压后蒸汽储气罐压力应控制在力应控制在0.30.4Mpa0.30.4Mp
28、a;进入预发设备前的蒸汽需要先经进入预发设备前的蒸汽需要先经过汽水分离装置,充分排除蒸汽中过汽水分离装置,充分排除蒸汽中的多余水份。的多余水份。经二次调压后,预发机管道压力经二次调压后,预发机管道压力必须稳定控制在必须稳定控制在0.10.2Mpa0.10.2Mpa;蒸汽预发泡原理蒸汽预发泡原理当树脂珠粒被蒸汽加热到软化温度之前,珠粒并不发泡,只当树脂珠粒被蒸汽加热到软化温度之前,珠粒并不发泡,只是发泡剂外逸。当温度升到树脂软件温度时,珠粒开始软化是发泡剂外逸。当温度升到树脂软件温度时,珠粒开始软化具有塑性。由于珠粒中的发泡剂受热汽化产生压力,使珠粒具有塑性。由于珠粒中的发泡剂受热汽化产生压力,
29、使珠粒膨胀,形成互不连通的蜂窝状结构。泡孔一旦形成,蒸汽就膨胀,形成互不连通的蜂窝状结构。泡孔一旦形成,蒸汽就向泡孔内渗透使泡孔内的压力逐渐增大,泡孔进一步胀大。向泡孔内渗透使泡孔内的压力逐渐增大,泡孔进一步胀大。在泡孔胀大过程中发泡剂也向外扩散外逸,直到泡孔内外压在泡孔胀大过程中发泡剂也向外扩散外逸,直到泡孔内外压力相等时才停止胀大。冷却后,发泡珠粒大小固定下来。力相等时才停止胀大。冷却后,发泡珠粒大小固定下来。珠粒预发泡一般是在间歇式发泡机中进行的。不同的预发机珠粒预发泡一般是在间歇式发泡机中进行的。不同的预发机操作参数不同,操作参数不同, 但操作工艺过程基本相同。其过程如下:但操作工艺过
30、程基本相同。其过程如下:间歇式预发机工艺规程间歇式预发机工艺规程v预热:预热的目的是为了减少预发桶内的水份,缩短预发时间,当预热温度达到要求后即可将已准备好的珠粒加入预发机中。v备注:预热分为两步1.进蒸汽预热;2.进、排蒸汽循环预热。进蒸汽预热使预发桶内温度到达90-95;后进行进、排蒸汽循环预热(循环时间15-20分钟)使预发桶内温度稳定(波动小),在预热过程中要进行手动排污。v加料:为了减少所预发的珠粒产生结团和静电,常在要预发的原始珠粒内加入微量硬脂酸锌(0.5%),STMMA出厂前已加。v加热发泡:蒸汽管道压力0.3-0.4Mpa;预发机的管道蒸汽压力必须稳定控制在0.1-0.2Mp
31、a(调压后),膨胀室压力控制在0.03-0.06Mpa,温度为90105,时间3070秒。v干燥:预发好的珠粒要在流化床上进行干燥;目的是为了减少预发好珠粒的水分和避免结团料。(注意:流化床干燥时间不宜太长。时间过长珠粒产生的静电大,流化床温度最好为25-35)v清理料仓:每次预发泡结束后,都要认真的清理料仓和预发桶,避免下次预发出现混料现象。间歇式蒸汽预发机预发桶的预热间歇式蒸汽预发机预发桶的预热v间歇式蒸汽预发机预发桶的预热:间歇式蒸汽预发机预发桶的预热:预热:预热的目的是为了减少预发桶内预热:预热的目的是为了减少预发桶内的水份,缩短预发时间,当预热温度达的水份,缩短预发时间,当预热温度达
32、到要求后即可将已准备好的珠粒加入预到要求后即可将已准备好的珠粒加入预发机中。发机中。备注:预热分为两步备注:预热分为两步1.1.进蒸汽预热;进蒸汽预热;2.2.进、排蒸汽循环预热。进蒸汽预热使预进、排蒸汽循环预热。进蒸汽预热使预发桶内温度到达发桶内温度到达90-9590-95;后进行进、;后进行进、排蒸汽循环预热(循环时间排蒸汽循环预热(循环时间15-2015-20分钟)分钟)使预发桶内温度稳定(波动小),在预使预发桶内温度稳定(波动小),在预热过程中要进行手动排污。热过程中要进行手动排污。间歇式蒸汽预发机参数控制间歇式蒸汽预发机参数控制v间歇式蒸汽预发机参数控制:间歇式蒸汽预发机参数控制:预
33、发机膨胀室(预发桶)压力控制在:预发机膨胀室(预发桶)压力控制在:0.0250.045Mpa0.0250.045Mpa;温度控制在:温度控制在:9510595105;预发时间控制在:预发时间控制在:30703070。消失模珠粒预发密度控制 模样的密度要控制在1826g/L,密度小于18g/L时模样容易变形;密度大于26g/L时模样因密度较高,在浇注时燃烧的发气量较大,可能会引起反喷。珠粒的比重控制取决于原始珠粒的粒径大小、模型的厚薄尺寸,一般情况可按照以下表格:规格范围规格范围STMMA-2#STMMA-3A#STMMA-3#STMMA-4#比重范围比重范围1921g/L2022g/L2123
34、g/L2326g/L预发后合格珠粒的判断预发后合格珠粒的判断v预发后合格珠粒的判断:预发后合格珠粒的判断:预发出的珠粒大小基本一致,珠粒要预发出的珠粒大小基本一致,珠粒要均匀。均匀。预发出的珠粒要有润泽感,光亮、润预发出的珠粒要有润泽感,光亮、润泽。泽。根据熟化要求合理的控制预发密度。根据熟化要求合理的控制预发密度。预发出的珠粒含水量要少。预发出的珠粒含水量要少。预发珠粒均匀40倍显微镜下预发好珠粒预发记录表预发记录表编号项目12345678预发桶预热时间(分钟)原始珠粒加入量(kg)预发压力(MPa)预发时间(秒)预发温度()珠粒比重(g/L)使用规格: 预发时间:负责人:预发泡珠粒的熟化v
35、刚出料的珠粒冷却后,泡孔内的发泡剂和水蒸汽冷却液化,刚出料的珠粒冷却后,泡孔内的发泡剂和水蒸汽冷却液化, 使泡孔内形成真空。在熟化过程中空气向泡孔渗透,使珠使泡孔内形成真空。在熟化过程中空气向泡孔渗透,使珠 粒内的泡孔内外压力趋于平衡。粒内的泡孔内外压力趋于平衡。 珠粒最佳熟化温度是珠粒最佳熟化温度是23-25,熟化时间与珠粒的水分和密,熟化时间与珠粒的水分和密 度及环境的温度、湿度有关。度及环境的温度、湿度有关。 预发泡珠粒熟化时间:预发泡珠粒熟化时间:EPS一般为一般为4-24小时,小时,StMMA一般一般 为为12-48小时。熟化是制得合格模样的重要工序。小时。熟化是制得合格模样的重要工
36、序。v将预发泡珠粒贮存在料仓中熟化将预发泡珠粒贮存在料仓中熟化称熟化仓称熟化仓 一般容量一般容量15m3,采用防静电布或不锈钢网制成,为防止,采用防静电布或不锈钢网制成,为防止 输送珠粒产生静电引起珠粒逸出,戊烷燃烧,一般采用金属输送珠粒产生静电引起珠粒逸出,戊烷燃烧,一般采用金属 管输送,熟化仓应放置在良好的通风条件下,所有管道、料管输送,熟化仓应放置在良好的通风条件下,所有管道、料 仓等要良好接地,以减少熟化珠粒的静电。仓等要良好接地,以减少熟化珠粒的静电。熟化时对熟化仓及环境的要求熟化时对熟化仓的要求: 熟化仓体积不易过大(最好熟化仓体积不易过大(最好1m左右)。左右)。 熟化仓网不易太
37、细密(小于最小预发好珠粒的直径即可)。熟化仓网不易太细密(小于最小预发好珠粒的直径即可)。 熟化仓要用防静电材质。熟化仓要用防静电材质。熟化时对环境的要求: 熟化仓应放置在良好的通风条件下熟化仓应放置在良好的通风条件下 珠粒最佳熟化温度:珠粒最佳熟化温度:2325;湿度;湿度30%。 熟化时间熟化时间1248小时。(此数据还需根据于用户的设备与特小时。(此数据还需根据于用户的设备与特殊的环境情况而调节)。殊的环境情况而调节)。熟化合格珠粒的判断v熟化合格珠粒的判断: 在整个熟化过程中,能通过肉眼看出此珠粒是否是属于正常预发的:良好在整个熟化过程中,能通过肉眼看出此珠粒是否是属于正常预发的:良好
38、的珠粒一般表面光泽、圆润、用手捏有良好的回弹力;如果预发不好,表的珠粒一般表面光泽、圆润、用手捏有良好的回弹力;如果预发不好,表面会起泡、有些会成椭圆型、没有弹性、而且挥发份也相对跑的特别快。面会起泡、有些会成椭圆型、没有弹性、而且挥发份也相对跑的特别快。 在此熟化工艺控制中,挥发份的控制点最好为在此熟化工艺控制中,挥发份的控制点最好为78%,以减少珠粒成型后三次发泡或熔结,以减少珠粒成型后三次发泡或熔结不致密的可能性。不致密的可能性。预发后正常的球体预发后正常的球体预发后破损的球体预发后破损的球体 在显微镜下观察熟化记录表熟化记录表 熟化时间(小时)48122448环境温度()环境湿度(%)
39、通风条件珠粒比重(g/L)熟化情况模样的发泡成型加热方式不同模样的发泡成型手工成型 蒸缸成型法机模成型机模成型 压机气室成型法模样的发泡成型由加热方式不同有多种方法。这里介绍的主要是蒸缸成型法和压机气室成型法。 蒸缸成型模具机构复杂的白模左右或上下有多个活块需用人工拆卸,白模需求量模具机构复杂的白模左右或上下有多个活块需用人工拆卸,白模需求量大,白模整个成型,不需进行粘结。将熟化好的珠粒由料枪填满模具型大,白模整个成型,不需进行粘结。将熟化好的珠粒由料枪填满模具型腔后,放入蒸缸内,通入蒸汽并控制压力和温度。发泡成型后从蒸缸中腔后,放入蒸缸内,通入蒸汽并控制压力和温度。发泡成型后从蒸缸中取出来,
40、冷却定型、脱模。取出来,冷却定型、脱模。由于蒸缸成型时珠粒的发泡主要是加热蒸汽通过气孔渗入珠粒间,于是由于蒸缸成型时珠粒的发泡主要是加热蒸汽通过气孔渗入珠粒间,于是珠粒间既有蒸汽又有空气和冷凝水,这就要求有充余的时间让空气和冷珠粒间既有蒸汽又有空气和冷凝水,这就要求有充余的时间让空气和冷凝水经气孔排出。因此,蒸缸成型珠粒的膨胀速度较慢、时间较长。例凝水经气孔排出。因此,蒸缸成型珠粒的膨胀速度较慢、时间较长。例如,厚度如,厚度7mm-30mm的模样,加热时间约的模样,加热时间约3-5分钟。分钟。表表1-6 蒸缸成型加热蒸汽压力蒸缸成型加热蒸汽压力模样材料模样材料 EPS StMMA EPMMA蒸
41、汽压力蒸汽压力(Mpa) 0.100.12 0. 110.15 0. 150.18蒸缸成型模具的组合和脱卸为手工操作,生产效率低,不适蒸缸成型模具的组合和脱卸为手工操作,生产效率低,不适合大批量生产。合大批量生产。压机气室成型法 模具压机气室成型是将预发泡熟化后的珠粒经料枪填满带有气室的模具模具压机气室成型是将预发泡熟化后的珠粒经料枪填满带有气室的模具型腔内,模具水平分型分上汽柜和下汽柜二部分,上汽柜固定于成型机的型腔内,模具水平分型分上汽柜和下汽柜二部分,上汽柜固定于成型机的移模板上,下汽柜固定于成型机的固模板上,移模板上升或下降,完成开移模板上,下汽柜固定于成型机的固模板上,移模板上升或下
42、降,完成开合模动作成型。过热蒸汽通过模具壁上的气孔进入模具型腔,从珠粒之间合模动作成型。过热蒸汽通过模具壁上的气孔进入模具型腔,从珠粒之间的间隙通过,将其中的空气和冷凝水驱赶掉,使蒸汽很快充满珠粒之间并的间隙通过,将其中的空气和冷凝水驱赶掉,使蒸汽很快充满珠粒之间并渗入泡孔内。当泡孔内的压力即发泡剂的蒸汽压、成型温度下的饱和蒸汽渗入泡孔内。当泡孔内的压力即发泡剂的蒸汽压、成型温度下的饱和蒸汽压和空气受膨胀压的总和远大于珠粒所受的外界压力,且珠粒受热软化时,压和空气受膨胀压的总和远大于珠粒所受的外界压力,且珠粒受热软化时,珠粒再次膨胀发泡成型。随后再由气室通入冷却水使模具和成型模样冷却珠粒再次膨
43、胀发泡成型。随后再由气室通入冷却水使模具和成型模样冷却定型,脱模即可获得所需的泡沫塑料模样或模片。定型,脱模即可获得所需的泡沫塑料模样或模片。 采用压机气室成型可获得低密度的泡沫塑料模样,成型时间短,工艺稳采用压机气室成型可获得低密度的泡沫塑料模样,成型时间短,工艺稳定,模样的质量较好。该法是生产消失模铸造泡沫塑料模样的主要成型方定,模样的质量较好。该法是生产消失模铸造泡沫塑料模样的主要成型方法。法。压机汽室成型工艺示意图 脱脱 模模 预预 热热 加加 料料 热热 压压 水水 冷冷 真空冷却真空冷却 动模加热动模加热 定模加热定模加热 闭闭 模模 压机气室成型的工艺过程 压机气室成型的工艺过程
44、 当使用大珠粒料(如包装材料用当使用大珠粒料(如包装材料用EPS珠粒)时,往往在分型面处珠粒)时,往往在分型面处留有小于预发珠粒半径的缝隙,这样加料时压缩空气可同时从气留有小于预发珠粒半径的缝隙,这样加料时压缩空气可同时从气塞和缝隙排出,有利于珠粒快速填满模腔;而在通蒸汽加热时,塞和缝隙排出,有利于珠粒快速填满模腔;而在通蒸汽加热时,珠粒间的空气和冷凝水又可同时从气孔和缝隙排出模腔。但是当珠粒间的空气和冷凝水又可同时从气孔和缝隙排出模腔。但是当采用消失模铸造模样专用料时,因珠粒粒径小,一般闭合模时不采用消失模铸造模样专用料时,因珠粒粒径小,一般闭合模时不留有缝隙,珠粒间的空气和冷凝水只能从气塞
45、中排出模腔。另外留有缝隙,珠粒间的空气和冷凝水只能从气塞中排出模腔。另外留有缝隙的做法往往在模样分型面处会产生飞边留有缝隙的做法往往在模样分型面处会产生飞边 在加料前预热模具是为了减少珠粒发在加料前预热模具是为了减少珠粒发泡成型时蒸汽的冷凝,缩短发泡成型时间泡成型时蒸汽的冷凝,缩短发泡成型时间 打开定、动模气室的出气口,用压缩空气加料器打开定、动模气室的出气口,用压缩空气加料器通过模具的加料口把预发泡珠粒吹入模腔内,待通过模具的加料口把预发泡珠粒吹入模腔内,待珠粒填满整个模腔后,即用加料塞子塞住加料口珠粒填满整个模腔后,即用加料塞子塞住加料口 加料 珠粒发泡成型的基础 目前,生产上普遍采用的加
46、料方法有三种,目前,生产上普遍采用的加料方法有三种,即吸料填充、压吸填充和负压吸料填充。即吸料填充、压吸填充和负压吸料填充。吸料填充,是我国目前生产厂家普遍采用吸料填充,是我国目前生产厂家普遍采用的加料方法。这种方法是采用普通料枪的加料方法。这种方法是采用普通料枪文托(文托(Vonturi)管,利用压缩空气将)管,利用压缩空气将珠粒吸入模腔内。对于型腔形状简单的模珠粒吸入模腔内。对于型腔形状简单的模具,用这种方法加料,效果较好。但是对具,用这种方法加料,效果较好。但是对于型腔形状比较复杂的模具,这种方法不于型腔形状比较复杂的模具,这种方法不能使珠粒完全充满型腔。能使珠粒完全充满型腔。模具的预热
47、及充料模具的预热: 在加料前预热模具是为了减少珠粒发泡成型时的冷凝水,缩短发泡成型在加料前预热模具是为了减少珠粒发泡成型时的冷凝水,缩短发泡成型间;间; 模具预热温度:模具预热温度:6080(根据季节的不同合理的选择预热方式)。(根据季节的不同合理的选择预热方式)。 在进行冲料前必须把模具内的残余水吹干,以免造成模样的表面缺陷。在进行冲料前必须把模具内的残余水吹干,以免造成模样的表面缺陷。冲料时的注意事项: 使用大珠粒(比重使用大珠粒(比重18g/L)时,常在模具分型面处留有小于预发后珠)时,常在模具分型面处留有小于预发后珠粒半径的缝隙、便于珠粒的填充;采用加料罐加料或珠粒比重粒半径的缝隙、便
48、于珠粒的填充;采用加料罐加料或珠粒比重18g/L时一时一般不建议抬模加料。般不建议抬模加料。 采用加料罐加料时,往加料罐倒入的珠粒不易过多(一般为加料罐总采用加料罐加料时,往加料罐倒入的珠粒不易过多(一般为加料罐总体积的体积的1/2左右)。左右)。 采用加料罐加料时,加料罐压力一般为采用加料罐加料时,加料罐压力一般为0.2Mpa左右(有时可根据模具左右(有时可根据模具的结构、模样的厚薄程度合理的选择)。的结构、模样的厚薄程度合理的选择)。 使用文托枪时应注意压缩空气进气量的大小,以免造成冲料不足的模使用文托枪时应注意压缩空气进气量的大小,以免造成冲料不足的模样出现。样出现。压机气室成型的工艺过
49、程 蒸汽进入动模气室,经模具壁上的气孔进蒸汽进入动模气室,经模具壁上的气孔进入型腔内将珠粒间的空气和冷凝水由模壁入型腔内将珠粒间的空气和冷凝水由模壁上的气孔从移模腔排出上的气孔从移模腔排出 蒸汽进入动模气室,经气孔进入型腔内蒸汽进入动模气室,经气孔进入型腔内将珠粒间的空气和冷凝水由模壁上的气将珠粒间的空气和冷凝水由模壁上的气孔从固模腔排出孔从固模腔排出 固、移模气室同时通蒸汽并在设定压力下保固、移模气室同时通蒸汽并在设定压力下保持数秒钟,珠粒受热软化再次膨胀充满型腔持数秒钟,珠粒受热软化再次膨胀充满型腔珠粒间全部间隙并相互黏结成一个整体珠粒间全部间隙并相互黏结成一个整体 压机气室成型的工艺过程
50、 关掉蒸汽,同时将冷却水通入固、移模关掉蒸汽,同时将冷却水通入固、移模气室,冷却定型模样和冷却模具至脱模气室,冷却定型模样和冷却模具至脱模温度,一般在温度,一般在80 以下以下 放掉冷却水,开启真空使模样一步冷却,放掉冷却水,开启真空使模样一步冷却,并可减少模样中的水分含量并可减少模样中的水分含量 开启压机上的模具,选定合适的取模方式,开启压机上的模具,选定合适的取模方式,如水气叠加、机械顶杆和真空吸盘等装置把如水气叠加、机械顶杆和真空吸盘等装置把模样取出模样取出 加热成型参数控制加热成型参数控制: 根据不同模样的厚薄程度和珠粒的密度合理的选择根据不同模样的厚薄程度和珠粒的密度合理的选择成型工
51、艺;成型工艺遵守:内部熔结不致密,延长穿成型工艺;成型工艺遵守:内部熔结不致密,延长穿透时间;表面熔结不致密,延长保温时间。透时间;表面熔结不致密,延长保温时间。 在保证模样质量的前提下尽可能的采用多次加热成在保证模样质量的前提下尽可能的采用多次加热成型方法(减少模样中的残余挥发分)。型方法(减少模样中的残余挥发分)。模样的冷却: 进气阀关闭后,等模具汽室内的蒸汽和余热排完后,进气阀关闭后,等模具汽室内的蒸汽和余热排完后,方可进行水冷;采用水冷却时要注意水温、水压和冷方可进行水冷;采用水冷却时要注意水温、水压和冷却时间。却时间。 在不出现模样缺陷的前提下,尽可能的缩短冷却时在不出现模样缺陷的前
52、提下,尽可能的缩短冷却时间和进水量,间和进水量,成型记录表成型记录表 编号项目12345678模具预热时间(秒)抬模加热时间(秒)合模加热时间(秒)上进、下排时间(秒)下进、上排时间(秒)蒸汽压力(MPa)排压次数保温时间(秒)冷却时间(分钟)成型后模样重量(g)模样/模具编号: 成型时间:负责人:发泡成型时注意以下几个问题 应根据模具结构特点应根据模具结构特点,选择合适的加料方法,确保珠粒均匀地填满模具。填,选择合适的加料方法,确保珠粒均匀地填满模具。填充不满易导致成型不足的缺陷,过量会增加模样的密度梯度。充不满易导致成型不足的缺陷,过量会增加模样的密度梯度。控制好加热蒸汽的状态。发泡模具加
53、热是利用蒸汽作为热能介质。利用过热控制好加热蒸汽的状态。发泡模具加热是利用蒸汽作为热能介质。利用过热蒸汽进行珠粒发泡成型时,蒸汽是由汽室气孔进入模腔,这样通气塞区域的珠蒸汽进行珠粒发泡成型时,蒸汽是由汽室气孔进入模腔,这样通气塞区域的珠粒迅速膨胀、过热和黏结在一起,阻碍蒸汽继续向内扩散,并导致型腔内部珠粒迅速膨胀、过热和黏结在一起,阻碍蒸汽继续向内扩散,并导致型腔内部珠粒熔结不良。潮湿的蒸汽会在珠粒表面形成许多冷凝水,也会阻碍珠粒相互熔粒熔结不良。潮湿的蒸汽会在珠粒表面形成许多冷凝水,也会阻碍珠粒相互熔结。所以最好采用微过热蒸汽,比较干燥状态渗透入珠粒中。结。所以最好采用微过热蒸汽,比较干燥状
54、态渗透入珠粒中。通蒸汽的时间应适宜通蒸汽的时间应适宜,以便使模具中的珠粒充分膨胀熔结在一起,通汽时间,以便使模具中的珠粒充分膨胀熔结在一起,通汽时间过长会导致模样在冷却时收缩。过长会导致模样在冷却时收缩。模样成型后紧接着进行冷却模样成型后紧接着进行冷却。开始时模样接触的型壁迅速而均匀地冷却至一。开始时模样接触的型壁迅速而均匀地冷却至一温度,模样也相应冷却,并在低于玻璃化温度时强化。由于泡沫模样的导热性温度,模样也相应冷却,并在低于玻璃化温度时强化。由于泡沫模样的导热性能差,因而只是模样表面冷却变硬,仍处于热状态下的模样内部膨胀的压力由能差,因而只是模样表面冷却变硬,仍处于热状态下的模样内部膨胀
55、的压力由表面一层硬壳承受,随着模样表面温度下降,膨胀压力迅速减小,直至模样达表面一层硬壳承受,随着模样表面温度下降,膨胀压力迅速减小,直至模样达到足够的稳定性之后才能脱模。如果模样内部的温度没有降至足够低时就脱模,到足够的稳定性之后才能脱模。如果模样内部的温度没有降至足够低时就脱模,模样内部存在的膨胀力将会导致模样膨胀变形。模样内部存在的膨胀力将会导致模样膨胀变形。成型合格模样的判断成型合格模样的判断: 模样的含水量:模样的含水量: 模样的挥发分含量:模样的挥发分含量: 模样的密度:模样的密度: 模样的表面质量:模样的表面质量: 模样的内部熔合:模样的内部熔合: 模样的尺寸:模样的尺寸:具体参
56、照:具体参照:合格铸件所需合格铸件所需 模样的控制要求模样的控制要求发泡成型模具 常采用上下或左右开型的结构形式。模芯常采用上下或左右开型的结构形式。模芯与模框分别固定在上下气室上,并在模框与模框分别固定在上下气室上,并在模框的适当位置开设加料口,使预发泡珠粒能的适当位置开设加料口,使预发泡珠粒能顺利填满型腔,上下气室均设有进出气口顺利填满型腔,上下气室均设有进出气口 单击此处添加段落文字内容单击此处添加段落文字内容其结构随模样形状而变化。由于蒸缸其结构随模样形状而变化。由于蒸缸模具属手工操作,生产周期长、效率模具属手工操作,生产周期长、效率低、劳动强大,仅适用于小批量生产低、劳动强大,仅适用
57、于小批量生产泡沫塑料模样泡沫塑料模样 发泡模具种类发泡模具种类 蒸缸模具 压机气室发泡模具 发泡模具设计A、模具材料。在模样生产过程中,发泡模具要经受周期性加热和冷却以、模具材料。在模样生产过程中,发泡模具要经受周期性加热和冷却以及在水和蒸汽的条件下工作,故其材料性能要满足以下要求。及在水和蒸汽的条件下工作,故其材料性能要满足以下要求。导热性能好,有利于快速加热和冷却;导热性能好,有利于快速加热和冷却;对水蒸气和水介质有良好的耐蚀性;对水蒸气和水介质有良好的耐蚀性;有足够的强度承受型腔珠粒发泡时所产生的压力和加热蒸汽压力,并有足够的强度承受型腔珠粒发泡时所产生的压力和加热蒸汽压力,并保持模具形
58、状和尺寸的稳定。保持模具形状和尺寸的稳定。由于铝合金重量轻,导热性好,一般都采用铝合金来制造发泡模具。铝由于铝合金重量轻,导热性好,一般都采用铝合金来制造发泡模具。铝合金模具不仅在发泡成型模样时加热和冷却比较均匀,而且铝合金的加合金模具不仅在发泡成型模样时加热和冷却比较均匀,而且铝合金的加工性能较好,能达到模样形状和尺寸准确性的要求。工性能较好,能达到模样形状和尺寸准确性的要求。B、分型面及加料口位置。消失模模具与其他铸造模具不同。、分型面及加料口位置。消失模模具与其他铸造模具不同。消失模模具必须获得接近真实再现铸件形状的泡沫塑料模样,所以模具消失模模具必须获得接近真实再现铸件形状的泡沫塑料模
59、样,所以模具设计受到许多制约。设计受到许多制约。分型面的选择除必须保证的刚性和强度外,还应使模具的安装、拆卸容分型面的选择除必须保证的刚性和强度外,还应使模具的安装、拆卸容易,操作方便;有利于开设加料口,便于珠粒填满型腔和模样从模具中易,操作方便;有利于开设加料口,便于珠粒填满型腔和模样从模具中取出。在一般情况下尽量采用整体的模具,对于形状复杂的铸件(如缸取出。在一般情况下尽量采用整体的模具,对于形状复杂的铸件(如缸体、阀门)可将模具分成几部分或采用抽芯组合模具的结构。体、阀门)可将模具分成几部分或采用抽芯组合模具的结构。发泡模具设计C、加料口位置设计是否合理,将直接影响模样的质量,因、加料口
60、位置设计是否合理,将直接影响模样的质量,因此,加料口位置的选择应考虑以下几点。此,加料口位置的选择应考虑以下几点。尽量使珠粒充型时所受的阻力最小,不会产生涡流现象。尽量使珠粒充型时所受的阻力最小,不会产生涡流现象。对于形状复杂的模样,加料口的数量尽量增加。对于形状复杂的模样,加料口的数量尽量增加。对于薄壁的模样,若加料口的断面积大于模样的壁厚时,对于薄壁的模样,若加料口的断面积大于模样的壁厚时,可将该处模样的断面积局部增大,以利于珠粒充型。所增大可将该处模样的断面积局部增大,以利于珠粒充型。所增大的模样厚度,可以修模时刮除。的模样厚度,可以修模时刮除。D、模具的壁厚及加强筋。为了减少蒸汽用量,
61、提高制模效、模具的壁厚及加强筋。为了减少蒸汽用量,提高制模效率,减轻重量及制造成本,模具壁厚尽量小。考虑到模具须率,减轻重量及制造成本,模具壁厚尽量小。考虑到模具须承受珠粒发泡时产生的膨胀压力,其压力一般为承受珠粒发泡时产生的膨胀压力,其压力一般为0.2MPa-0.3MPa,为了保证模具发泡时有足够的强度和刚度,要求模具,为了保证模具发泡时有足够的强度和刚度,要求模具应有适当壁厚。应有适当壁厚。发泡模具设计E、通气孔及通气塞的设置。模具上应开设通气孔或设置、通气孔及通气塞的设置。模具上应开设通气孔或设置通气塞,其作用是使蒸汽引入模腔及模腔内的冷空气和冷通气塞,其作用是使蒸汽引入模腔及模腔内的冷
62、空气和冷凝水尽快排出型外,通气孔或通气塞的排布要合理。通气凝水尽快排出型外,通气孔或通气塞的排布要合理。通气 孔的间距一般为孔的间距一般为20mm-30mm,通气塞的间距一般不超过,通气塞的间距一般不超过40mm-60mm。如模样的壁厚不均匀,在薄壁处或要求表。如模样的壁厚不均匀,在薄壁处或要求表面光洁处开设的通气孔或设置的通气塞可疏些,以免该处面光洁处开设的通气孔或设置的通气塞可疏些,以免该处因受热不足而造成珠粒黏结不良。因受热不足而造成珠粒黏结不良。F、收缩余量与斜度。消失模模具的收缩余量包括三部分,、收缩余量与斜度。消失模模具的收缩余量包括三部分,即铸件的收缩、模具材料本身的收缩及泡沫塑
63、料模样的收即铸件的收缩、模具材料本身的收缩及泡沫塑料模样的收缩。在一般情况下,模样的收缩率为缩。在一般情况下,模样的收缩率为0.2%-0.6%,EPS模样模样的收缩率大于的收缩率大于StMMA模样。模样。为了便于从模具中取出模样,模腔的侧壁及模芯壁设拨模为了便于从模具中取出模样,模腔的侧壁及模芯壁设拨模斜度,一般为斜度,一般为0.50-2 0。同时,型腔的棱角处应尽量做成。同时,型腔的棱角处应尽量做成圆角。圆角。发泡模具设计G、气室的结构。通常,压机用的发泡模具都有气室。、气室的结构。通常,压机用的发泡模具都有气室。按其形状一般有两种:一是方形气室;二是相似形气室,按其形状一般有两种:一是方形
64、气室;二是相似形气室,又称模腔轮廓型气室。前者因制造方便和成本低,已广又称模腔轮廓型气室。前者因制造方便和成本低,已广泛应用于生产。后者尽管制造成本高,但由于它具备蒸泛应用于生产。后者尽管制造成本高,但由于它具备蒸汽耗量少,模具的预热和发泡成型时间短等优点,较多汽耗量少,模具的预热和发泡成型时间短等优点,较多地用于制造大型的或形状特殊的模样。地用于制造大型的或形状特殊的模样。 模具的气室还必须设有进气口和出气口。进气口主要用于模具的气室还必须设有进气口和出气口。进气口主要用于 引入蒸汽和冷却水;出气口是为了加料时压缩空气将珠粒引入蒸汽和冷却水;出气口是为了加料时压缩空气将珠粒 引入模腔后排出引
65、入模腔后排出 和冷却水的排出。和冷却水的排出。 H、模样的顶出及其机构。模腔内泡沫塑料模样经过冷却定、模样的顶出及其机构。模腔内泡沫塑料模样经过冷却定 型后才可脱模顶出,顶出方法设计要合理。型后才可脱模顶出,顶出方法设计要合理。模样的干燥与稳定化干燥的目的:干燥的目的:由于模样在成型加工过程中要与水蒸气和水接触,由于模样在成型加工过程中要与水蒸气和水接触,所以刚加工的模样含有很多水分。影响模样含水量所以刚加工的模样含有很多水分。影响模样含水量的因素很多,但主要是发泡成型方法、加热蒸汽压的因素很多,但主要是发泡成型方法、加热蒸汽压力、通蒸汽时间及冷却方式和时间等。正常情况下,力、通蒸汽时间及冷却
66、方式和时间等。正常情况下,刚脱模后的模样含水量为刚脱模后的模样含水量为1%-10%。为了保证消失模。为了保证消失模铸件质量,模样或模片在组装和上涂料前一定要进行铸件质量,模样或模片在组装和上涂料前一定要进行干燥,使模样中水分含量降到干燥,使模样中水分含量降到0.2%以下。另外,模样以下。另外,模样在在干燥过程中残留的发泡剂也要从泡孔内向外扩散、逃干燥过程中残留的发泡剂也要从泡孔内向外扩散、逃逸。逸。模样的干燥与稳定化随着模样在干燥和存放过程中水分和发泡剂含量的随着模样在干燥和存放过程中水分和发泡剂含量的减少,模样的尺寸也要发生变化。对于减少,模样的尺寸也要发生变化。对于EPS模样刚模样刚脱模的
67、第一小时模样膨胀脱模的第一小时模样膨胀0.2%-0.4%。2天内模样收天内模样收缩量为缩量为 0.4%-0.6%(相对于模具型腔尺寸)。存放(相对于模具型腔尺寸)。存放15天天-20天时收缩量可达天时收缩量可达 0.8%,泡沫模样内残留发,泡沫模样内残留发泡剂和含水量以及制模工艺和模样的结构特点是否泡剂和含水量以及制模工艺和模样的结构特点是否合理等都会对模样的收缩率产生影响。在这方面需合理等都会对模样的收缩率产生影响。在这方面需要在实际生产中不断地研究,积累数据,以满足铸要在实际生产中不断地研究,积累数据,以满足铸件的精度要求。件的精度要求。在实际产生中,模样的干燥和稳定化一般都采用室在实际产
68、生中,模样的干燥和稳定化一般都采用室温下的干燥和在干燥室中强制干燥相结合。干燥室温下的干燥和在干燥室中强制干燥相结合。干燥室温度一般控制在温度一般控制在35-50,最好控制在,最好控制在40以下以下 。模样干燥流程v模样干燥流程:成型好的模样应在室温成型好的模样应在室温下放置下放置3535天天进入干燥房干燥进入干燥房干燥成型好的模样要称重做记录,在室温下放置时也要称重做记成型好的模样要称重做记录,在室温下放置时也要称重做记录,上涂料前还要称重做记录,随时关注模样的干燥情况和录,上涂料前还要称重做记录,随时关注模样的干燥情况和尺寸变化。干燥好的模样应注意放置尺寸变化。干燥好的模样应注意放置避免摔
69、碎。避免摔碎。干燥时对环境的要求干燥时对环境的要求: 、在室温下干燥(环境温度最好在室温下干燥(环境温度最好2530的通风条件下);湿度的通风条件下);湿度30% 、干燥房干燥(干燥房干燥时温干燥房干燥(干燥房干燥时温度控制在度控制在40以下,注意房内通风条以下,注意房内通风条件)。湿度件)。湿度30%干燥时间: 、在室温下干燥在室温下干燥4-6天。天。 、干燥房干燥干燥房干燥3-5天天模样干燥记录表模样干燥记录表编号项目12345678干燥时间(天、小时)环境温度()环境湿度(%)通风条件模样重量(g)模样质量干燥环境(室温/干燥房): 干燥时间:负责人:模样收缩率与珠粒粒径和干燥温度的关系
70、合格铸件所需模样的控制要求 模样材料:模样材料:模样的含水量:模样的含水量: 模样的挥发分含量:模样的挥发分含量: 模样的密度:模样的密度: 模样的表面质量:模样的表面质量: 模样的内部熔合:模样的内部熔合: 模样的尺寸稳定性:模样的尺寸稳定性:合格模样的合格模样的7大技术指标:大技术指标:合格模样的合格模样的7大技术指标大技术指标1、模样材料、模样材料:根据铸件的材质、性能和工艺要求来合理的:根据铸件的材质、性能和工艺要求来合理的选择消失模铸造用珠粒。选择消失模铸造用珠粒。2、模样的含水量:、模样的含水量:模样中的水分含量要控制到模样中的水分含量要控制到0.3%以下。以下。3、模样的挥发分含
71、量:、模样的挥发分含量:浇注前模样残余挥发分要控制到浇注前模样残余挥发分要控制到3%以下。以下。4、模样的密度:、模样的密度:整个模样各处的密度要基本一致;模样与整个模样各处的密度要基本一致;模样与铸件的质量比为铸件的质量比为1:300左右左右.5、模样的表面质量、模样的表面质量:模样表面应光洁平整,珠粒熔结要致:模样表面应光洁平整,珠粒熔结要致密。密。6、模样的内部熔合、模样的内部熔合:模样的熔结必须致密;掰开模样后,:模样的熔结必须致密;掰开模样后,用手搓掰开部位的切面,不能有一颗颗珠粒脱落。用手搓掰开部位的切面,不能有一颗颗珠粒脱落。7、模样的尺寸稳定性:、模样的尺寸稳定性:STMMA制
72、作模样时的收缩率制作模样时的收缩率0.3%。制作模样时常见问题的解决方法制作模样时常见问题的解决方法一、一、STMMASTMMA珠粒检验单的作用:珠粒检验单的作用:1 1、原始珠粒的性能检测数据(发泡倍率)、原始珠粒的性能检测数据(发泡倍率) 2 2、珠粒的成分含、珠粒的成分含量(挥发份,水分)量(挥发份,水分) 3 3、珠粒规格、生产日期、储存方法和、珠粒规格、生产日期、储存方法和相关检测人相关检测人怎样根据红纸上的挥发份含量来控制预发参数:怎样根据红纸上的挥发份含量来控制预发参数:例:上一批珠粒挥发份含量为例:上一批珠粒挥发份含量为9.5%9.5%,预发参数:压力,预发参数:压力0.04M
73、Pa 0.04MPa 时间时间40 40 比重比重20g/l20g/l;这一批珠粒挥发份含量为;这一批珠粒挥发份含量为10.3%10.3%,如果想,如果想得到上批珠粒的预发比重,应在保持压力不变的情况下适量缩得到上批珠粒的预发比重,应在保持压力不变的情况下适量缩短预发时间,如预发时间短预发时间,如预发时间3030时,要适量的减小预发压力;时,要适量的减小预发压力;也可按原始珠粒挥发份的控制。也可按原始珠粒挥发份的控制。二、对预发密度的理解:二、对预发密度的理解:例如:例如:STMMA-2#STMMA-2#料,我们建议比重料,我们建议比重1921g/l1921g/l,不,不是说做任何铸件预发密度
74、都控制在这个范围;应是说做任何铸件预发密度都控制在这个范围;应根据不同铸件的结构和不同铸件的壁厚来合理的根据不同铸件的结构和不同铸件的壁厚来合理的选择预发密度的上下限,有时如厚大件或抬模加选择预发密度的上下限,有时如厚大件或抬模加料时,预发密度甚至更低。料时,预发密度甚至更低。三、成型时模样缺料现象的防止:三、成型时模样缺料现象的防止: 预发时的控制:预发时保证预发出的珠粒光洁、润预发时的控制:预发时保证预发出的珠粒光洁、润泽,预发出的珠粒大小均匀,含水量少;流化床干泽,预发出的珠粒大小均匀,含水量少;流化床干燥时,停留时间不易过长(减少静电的产生)。燥时,停留时间不易过长(减少静电的产生)。
75、熟化时的控制:珠粒熟化时要使每处的珠粒都能达熟化时的控制:珠粒熟化时要使每处的珠粒都能达到熟化标准,熟化好的珠粒回弹性好。到熟化标准,熟化好的珠粒回弹性好。成型时的控制:冲料前要进行模具预热,把模具型成型时的控制:冲料前要进行模具预热,把模具型腔内的冷凝水用压缩空气吹干;吸料充填时注意料腔内的冷凝水用压缩空气吹干;吸料充填时注意料管不易太长(阻力增大),加料罐加料时罐内压力管不易太长(阻力增大),加料罐加料时罐内压力一般为一般为0.2MPa0.2MPa(可根据不同情况调节),充料时应(可根据不同情况调节),充料时应注意压缩空气大小的控制(避免在型腔内产生涡流)注意压缩空气大小的控制(避免在型腔
76、内产生涡流);珠粒密度较轻(;珠粒密度较轻(18g/l18g/l)时,适当选择抬模加料。)时,适当选择抬模加料。模具的控制:根据模具型腔的不同合理选择模具气模具的控制:根据模具型腔的不同合理选择模具气塞的规格(气塞孔的大小);要定期清洁模具气塞,塞的规格(气塞孔的大小);要定期清洁模具气塞,避免珠粒及污水杂质堵塞。避免珠粒及污水杂质堵塞。四、对于STMMA模样的干燥:成型好后的模样,一定要在室温下放置一定时间成型好后的模样,一定要在室温下放置一定时间(尽可能的放置在湿度相对较低、通风的环境下,(尽可能的放置在湿度相对较低、通风的环境下,放置放置3535天),生产任务较急时:成型好后的模天),生
77、产任务较急时:成型好后的模样用压缩空气把模样表面吹干,然后放置在室外样用压缩空气把模样表面吹干,然后放置在室外太阳下或室内室温下;到晚上下班前把模样放到太阳下或室内室温下;到晚上下班前把模样放到烘干房温度相对较低和通风的地方(如烘干房门烘干房温度相对较低和通风的地方(如烘干房门口),在模样干燥过程中,要保证成型好后的模口),在模样干燥过程中,要保证成型好后的模样有不受强制烘干的时间。样有不受强制烘干的时间。五、怎样有效控制模样表面的鱼鳞状现象:(1)原始珠粒挥发份的控制:挥发份的控制要从原始珠粒开始控制,尤其是粒径原始珠粒挥发份的控制:挥发份的控制要从原始珠粒开始控制,尤其是粒径较大的珠粒。较
78、大的珠粒。方法:在温度方法:在温度23252325,湿度,湿度40%40%、环境相对通风的条件下,打开桶盖和包、环境相对通风的条件下,打开桶盖和包装袋放置一定时间(放置时间根据不同情况和所需的挥发份标准而定)。装袋放置一定时间(放置时间根据不同情况和所需的挥发份标准而定)。预发时挥发份的控制:珠粒预发泡时挥发份损失预发时挥发份的控制:珠粒预发泡时挥发份损失12%.12%.方法:蒸汽总管道经减压后蒸汽储气罐压力应控制在方法:蒸汽总管道经减压后蒸汽储气罐压力应控制在0.4Mpa0.4Mpa左右;经二次调左右;经二次调压后,预发机管道压力必须稳定控制在压后,预发机管道压力必须稳定控制在0.10.2M
79、pa0.10.2Mpa;预发机膨胀室(预发桶);预发机膨胀室(预发桶)压力控制在:压力控制在:0.030.045Mpa0.030.045Mpa、温度控制在:、温度控制在:9510595105、预发时间控制在:、预发时间控制在:30703070。注:进入预发设备前的蒸汽需要先经过汽水分离装置,充分排除。注:进入预发设备前的蒸汽需要先经过汽水分离装置,充分排除蒸汽中的多余水份;流化床干燥时温度一般为蒸汽中的多余水份;流化床干燥时温度一般为23252325摄氏度。摄氏度。珠粒熟化时挥发份的控制:珠粒熟化时主要的是赶除珠粒中的水分含量,挥珠粒熟化时挥发份的控制:珠粒熟化时主要的是赶除珠粒中的水分含量,
80、挥发份损失较少(发份损失较少(1%1%)。)。方法:珠粒熟化时熟化仓体积不宜过大(一般为方法:珠粒熟化时熟化仓体积不宜过大(一般为1m1m左右),熟化时环境的控左右),熟化时环境的控制:环境温度:制:环境温度:23252325,湿度,湿度40%40%,保证环境内的通风,熟化时间根据熟,保证环境内的通风,熟化时间根据熟化环境和预发密度来控制。化环境和预发密度来控制。五、怎样有效控制模样表面的鱼鳞状现象:(2)成型时挥发份的控制:成型时挥发份损失成型时挥发份的控制:成型时挥发份损失35%35%。方法:成型规程中,在保证模样合格的前提下,尽可能的缩方法:成型规程中,在保证模样合格的前提下,尽可能的缩
81、短模样的冷却时间和赶除模样中的挥发份含量。(案例:采短模样的冷却时间和赶除模样中的挥发份含量。(案例:采用低压、多次排压的方法)。用低压、多次排压的方法)。模样干燥时挥发份的控制:模样干燥时挥发份损失模样干燥时挥发份的控制:模样干燥时挥发份损失1%1%左右。左右。方法:成型好后的模样,一定要在室温下放置一定时间(尽方法:成型好后的模样,一定要在室温下放置一定时间(尽可能的放置在湿度相对较低、通风的环境下,放置可能的放置在湿度相对较低、通风的环境下,放置3535天),天),生产任务较急时:成型好后的模样用压缩空气把模样表面吹生产任务较急时:成型好后的模样用压缩空气把模样表面吹干,然后放置在室外太
82、阳下或室内室温下;到晚上下班前把干,然后放置在室外太阳下或室内室温下;到晚上下班前把模样放到烘干房温度相对较低和通风的地方(如烘干房门口)模样放到烘干房温度相对较低和通风的地方(如烘干房门口),在模样干燥过程中,要保证成型好后的模样有不受强制烘,在模样干燥过程中,要保证成型好后的模样有不受强制烘干的时间。干的时间。泡沫塑料模样的常见缺陷及对策在采用发泡成型制造模样时,影响模板质量的因素在采用发泡成型制造模样时,影响模板质量的因素很多,除与原始树脂珠粒的品种、规格和质量有关很多,除与原始树脂珠粒的品种、规格和质量有关外,在很大程度上取决于模具结构是否合理,预发外,在很大程度上取决于模具结构是否合
83、理,预发泡机和发泡成型设备是否合适,预发泡及发泡成型泡机和发泡成型设备是否合适,预发泡及发泡成型工艺是否规范以及预发泡珠粒的干燥、熟化和保存工艺是否规范以及预发泡珠粒的干燥、熟化和保存是否得当等。下表列出了发泡成型模样的常见缺陷是否得当等。下表列出了发泡成型模样的常见缺陷及对策及对策。泡沫塑料模样的常见缺陷及对策泡沫塑料模样的常见缺陷及对策总结白区生产注意事项及控制点白区生产注意事项及控制点v原始珠粒的取用与存放:预发完毕后,未使用完的珠粒应扎好装入桶内,原始珠粒的取用与存放:预发完毕后,未使用完的珠粒应扎好装入桶内,放置在制定的位置;珠粒的存放应注意环境温度(温度小于放置在制定的位置;珠粒的
84、存放应注意环境温度(温度小于1515)和通)和通风,珠粒存放处要注意防火、防晒。风,珠粒存放处要注意防火、防晒。v预发泡:预发时注意珠粒的密度和表观质量,合理的控制预发压力、时预发泡:预发时注意珠粒的密度和表观质量,合理的控制预发压力、时间和温度;测量珠粒密度时应注意测量方法和测量用具;根据熟化要求间和温度;测量珠粒密度时应注意测量方法和测量用具;根据熟化要求合理的控制预发密度。合理的控制预发密度。v熟化:熟化时应根据环境温度、通风条件和环境湿度合理的选择熟化条熟化:熟化时应根据环境温度、通风条件和环境湿度合理的选择熟化条件和熟化时间。件和熟化时间。v成型:根据不同模样的厚薄程度和珠粒的密度合
85、理的选择成型工艺;成成型:根据不同模样的厚薄程度和珠粒的密度合理的选择成型工艺;成型工艺遵守:内部熔结不致密,延长穿透时间;表面熔结不致密,延长型工艺遵守:内部熔结不致密,延长穿透时间;表面熔结不致密,延长保温时间。成型时应注意加料方法的控制,应避免冲料不足的模样出现,保温时间。成型时应注意加料方法的控制,应避免冲料不足的模样出现,合理的选择冷却方法和冷却时间,在不出现模样缺陷的前提下,尽可能合理的选择冷却方法和冷却时间,在不出现模样缺陷的前提下,尽可能的缩短冷却时间和进水量;冲料前应注意模具的预热情况。的缩短冷却时间和进水量;冲料前应注意模具的预热情况。v模样干燥:成型好的模样要称重做记录,
86、在室温下放置时也要称重做记模样干燥:成型好的模样要称重做记录,在室温下放置时也要称重做记录,上涂料前还要称重做记录,随时关注模样的干燥情况和尺寸变化。录,上涂料前还要称重做记录,随时关注模样的干燥情况和尺寸变化。放入烘干房时应注意烘干房的温度不要太高(放入烘干房时应注意烘干房的温度不要太高(35403540),注意通风。),注意通风。干燥好的模样应注意放置干燥好的模样应注意放置避免摔碎。避免摔碎。v注:在白区整个生产区域内应做好防火、消防安全工作。注:在白区整个生产区域内应做好防火、消防安全工作。v通过细化以上工作内容来提高消失模模样的质量!通过细化以上工作内容来提高消失模模样的质量!细节决定
87、成败!细节决定成败!细节决定成败!细节决定成败!为了了解模样加工和模样缺陷产生的原因除为了了解模样加工和模样缺陷产生的原因除要知道原材料性能,泡沫塑料性能外,还要要知道原材料性能,泡沫塑料性能外,还要了解热塑性树脂物态变化过程:当加热时了解热塑性树脂物态变化过程:当加热时 固固态态 高弹态高弹态 粘弹态粘弹态 粘流态粘流态 这这一过程是可逆的一过程是可逆的 当当固固体体态态时时,有有一一定定的的强强度度和和刚刚度度。高高弹弹态态时时,当当受受到到外外力力作作用用时时产产生生变变形形,当当外外力力消消除除后后又又恢恢复复原原样样。粘粘弹弹态态时时,受受外外力力作作用用产产生生塑塑性性变变形形,冷冷却却固固化化后后形形状状固固定定下下来来。粘粘流流态态时时,泡泡沫沫塑塑料料内内的的泡泡孔孔变变形形塌塌陷陷,最最终终成成粘粘稠稠液液体体。这这就就是是为为什什么么要要严严格格控制预发和成型温度及加热时间的原因。控制预发和成型温度及加热时间的原因。凯斯特:刘庆旭凯斯特:刘庆旭