消失模鑄造(又稱實型鑄造)是目前國際上最先進的鑄造工藝之一,是將與鑄件尺寸形狀相似的泡沫模型刷耐火涂料,埋在干砂中用金屬液澆注,使模型氣化,金屬液凝固后形成鑄件的新型鑄造方法。這種鑄造工藝更環(huán)保、高效,被稱為21世紀的綠色鑄造工藝。現有的消失模模型材料主要有如下三種:
1、可發(fā)性聚苯乙烯(EPS),碳渣缺陷多,碳含量增高顯著,有毒害氣體多,主要用于灰鐵鑄件等低端產品;
2、共聚料(STMMA),是由苯乙烯和MMA共聚得到,碳渣缺陷相比EPS有所減少,但是仍然存在一定的影響,特別是對于低碳鋼,主要用于球墨鑄鐵,普通鑄鋼等中低端產品;
3、可發(fā)性聚甲基丙烯酸甲酯(EPMMA)只有日本的鐘氏化學生產,被用于高端精密合金鑄件產品市場,比如軍工,航空航天等領域,因技術封鎖及價格高昂等原因未進入國內市場。
隨著消失模鑄造技術的發(fā)展,EPS和STMMA應用于鑄鋼尤其是低碳合金時易出現光亮碳和表面增碳等缺陷,使其已不能完全適應消失模鑄造發(fā)展需要。相反,第三種材料EPMMA因為分子中沒有苯環(huán)結構,總碳含量更低,熱分解更加完全,可以很好的能夠解決消失模鑄造時出現的光亮碳和表面增碳等缺陷,加之其分解產物主要是氣體,使得澆注后的砂很干凈,流動性好,可重復使用。因此在不久的將來,EPMMA將鑄件替代EPS和共聚料成為消失模鑄造的主要模型材料。但是上述三種材料都存在一個致命的缺點,那就是發(fā)泡過程采用了易揮發(fā)的烷烴作為發(fā)泡劑,這類烷烴具有易燃易爆的危險,且對環(huán)境有一定的影響,會產生二氧化碳溫室氣體。
格林美孚新材料科技有限公司針對上述問題,采用超臨界二氧化碳物理微孔發(fā)泡工藝制備的PMMA發(fā)泡顆粒不僅發(fā)泡過程安全綠色環(huán)保,且采用不含苯環(huán)結構的有機小分子丙烯酸酯類作為消失模鑄造模樣新材料的基本組成單元,因此碳含量更低,且高溫下分解更充分,大大減少了熱分解產物中碳渣和苯類毒害氣體的生成,更加適合作為消失模鑄造的模樣材料,尤其是低碳合金等高端鑄造產品。
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