一、引言
消失模铸造（又称实型铸造，英文缩写是LFC）是将涂有耐 火材料层的泡沫塑料模样放入砂箱，模样四周用干砂充填紧实，浇注时高温铸液使其热解“消失”，并占据泡沫塑料模样“消 失”前的空间而形成铸件的铸造工艺。 制作模样的材质通常为可发泡聚苯乙烯（EPS）或可发泡聚甲基内烯酸甲酯（EP- MA）,型砂可用树脂自硬砂、二氧化碳硬化水玻璃砂，也可用粘土砂。消失模铸造（LFC）无需取模，无分型面，不用砂芯，是一种近无余量、精确成形的新工艺。
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消失模铸造技术水准高，工艺过程 控制复杂，对于原辅料要求严格,如耐火涂料的使用就是其中 关键的一环。消失模涂料的使用不同于一般铸造涂料,它是直接涂在泡沫塑料模样上，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。 涂料的功能一是防止造型时因型砂流动摩擦而损伤模样表面,以保证模样的表面质量，二是保持浇注时铸型的稳定性，防止散砂入侵金属液,三是提高模样的刚度和强度，以获得高精度铸 件⑴。由此，在消失模備造中，涂料是一项关键技术。本文从涂料主要作用、涂料基本组成、涂料的制备等3个方面探究生产应用工艺。
二、涂料主要作用
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。
1、提高泡沫塑料模样的强度和刚度，减少变形。
2、铸造充型过程中涂层有效防止铸液渗入干砂中，防 止干砂流入铸液与泡沫塑料模的间隙中，可获得无粘砂的铸 件。
3、涂层能让泡沫塑料模分解产生的气体或液体等顺利排 逸到铸型中去，防止铸件出现气孔。
因此消失模涂料的使用可以降低铸件表面粗糙度，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性能。
三、涂料基本组成
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涂料一般由耐火材料、粘结剂、溶剂、悬浮剂、添加剂等组 成。各组分均匀混合在涂挂和浇注过程中发挥作用。1、耐火材料
耐火材料是涂料的骨架，保证其耐热性、强度及透气性等,从而避免粘砂、毛刺等缺陷，获得光滑表面。耐火材料一 般是陶瓷粉末，种类选择取决于浇注金属种类、浇注温度、零 件厚度、造型砂的性能等。它决定涂料的耐火度，化学稳定性和绝热性能，常用的耐火材料有刚玉、锆砂、硅砂、铝矶土、高岭土、滑石粉、石墨、氧化镁、硅藻土等。生产不同的消失模合 金铸件，应选用不同的耐火材料。为保证涂层的透气性，耐火材料粒型要求中粗圆形。生产中常用的耐火材料及其应 用对象如表1所示。
2、粘结剂
粘结剂不仅应赋予涂料强度和涂挂性、提高悬浮性，还应 使涂层具有良好的附着性，且不与模样发生反应。通常粘结 剂则将涂料内的各组分粘结在一起并在涂刷时保证涂料粘结 在泡沫模型的表面，粘结剂多为一种或几种有机粘结剂。
粘结剂除了在涂料被烘干前保证涂料粘结在泡沫模型的表面, 还要在涂料被烘干后和浇注时为涂料提供一定的强度。为了保证涂料获得高强度和高透气性，配制消失模涂料需要正确 使用多种粘结剂京。通常粘结剂分为无机粘结剂和有机粘结剂两大类。配制涂料时要正确使用多种粘结剂，不仅要加入低温粘结剂,以保证常温强度，还要加入高温粘结剂，以支撑
管串砂型和抵抗金属液的冲刷等作用。
2.1 无机粘结剂
无机粘结剂可保证涂层常温与高温强度,一般常用膨润 土、硅溶胶和水玻璃。生产中使用最多的无机粘结剂有钠基 膨润土和硅溶胶⑷，其加入量见表2。
2.2 有机粘结剂
有机粘结剂既可提高常温强度，又可提高高温涂层透气胶、酚醛树脂等，其用途及要求等见表3。
2.3载体（溶剂）
载体则是调整涂料的黏度并将耐火材料涂上泡沫模型且 有一定的厚度所必须的,对于消失模铸造用涂料来说一般是水，极少用醇类有机溶剂。生产中使用的消失模耐高温铸造 涂料是以水为载体，如粉状商品涂料加水配制成水基涂料。
2.4悬浮剂（触变剂或增稠剂）
悬浮剂的主要作用是与载体形成胶体从而将耐火材料粉 末悬浮起来,以保证涂料的流动性，防止固体颗粒的聚集和沉淀，达到改善涂料工艺性能的物质悬浮剂的选择与涂料类型、耐火材料的类型有关。常用的悬浮剂有膨润土类、凸凹棒十、梭甲基纤维素、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇缩丁醛等。常用悬浮剂的技术特点见表4。
与醇基涂料相比,水基涂料无毒、无味、无污染、耐高温、 抗粘砂性好，具有较好的悬浮性（要求24 h内的悬浮率：≥ 98% ），能使泡塑模型表面上形成致密的高强度涂层。
2.5添加剂（助剂）
添加剂是为了改善涂料的某些性能（如防腐性等）而添加 的少量附加物。主要包括润湿剂、消泡剂、防腐剂等。
2.5.1润湿剂
润湿剂是为了克服模样表面的憎水性、改善涂料的涂挂 性而加入的表面活性剂。表面活性剂主要使涂料生产过程中 固体颗粒更易被润湿并使涂料在使用时更易润湿泡沫模型表面，达到改善涂料的涂覆性的目的。在涂料中加入一些无泡 或低泡的表面活性剂有OP - 10、T -80JFC等。生产中常用润湿剂见表5。
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琥珀酸辛酯磺酸钠盐（T-80）作为润湿剂，它起泡少，表面张力小，可提高涂料的附着强度，使用效果最好。
2.5.2消泡剂
涂料在配制、贮存、稀释等过程中会产生大量气泡，如果 不能自行消失，导致铸件出现表面类缺陷甚至孔洞等缺陷。涂料使用前必须加入消泡剂，常用的消泡剂有正「醇，正戊 醇,正辛醇，加入量一般为涂料质量分数的0.02%。
2.5.3 防腐剂
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防腐剂能控制细菌和微生物在涂料中的生长，以防止涂 料腐坏变质。一般使用甲醛水溶液，加入量为涂料质量分数 的 0.02% -0.04%。
三、涂料的制备
1、涂料的混制
涂料的性能与耐火材料、粘结剂、载体、悬浮剂、添加剂有密切关系。自配涂料时，其配方可参考表6。要想获得性能优良的自配涂料必须重视配制工艺。
自配涂料时应首先将梭甲基纤维素钠（CMC）、各种固体有机粘结剂与添加剂等配成水溶液，形成液态粘结剂;其次将膨润土制成膨润土浆（用1份膨润土与10份水，通过1000 ~ 1100 r/min高速搅拌6 h制成均匀的膨润土浆，如供应的为钙基膨润土，可同时进行活化处理）；再次将膨润土浆、液态粘 结剂、耐火粉料等不断高速搅拌2-3 h,使涂料成分均匀，经高速搅拌的涂料还要进行12 h的250 - 300 r/min低速搅拌， 以达到搅拌除气的目的。
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