消失模铸造是近年发展起来的一种铸造方法，用该方法造出的铸件质量好，成本低，材质不限，大小皆宜；尺寸精度高，表面光洁，减少清理，节省机加工成本；内部缺陷大大减少，组织致密。可实现大规模、大批量生产。可以大大改善作业环境、降低劳动强度、减少能源的消耗。与传统铸造技术相比，消失模铸造技术具有与无伦比的优势。某发动机上的保护管部件属于薄壁铸件，采用的材质为高合金不锈钢，不仅要求尺寸精度高、表面质量好，而且内在质量要求高，针对该铸件的特点和要求，采用消失模铸造作为其成型方法。
制造消失模的原材料有EPS、STMMA、EPMMA，为了有利于金属液的充填，避免铸件浇不足现象的发生，选用发气量较小的EPS作为模材料。为了得到良好的模样表面状态，在成型时，模样最小壁厚部位要在最小壁厚方向排列3颗以上珠粒，所选择的最大原始珠粒直径（mm）=铸件最小壁厚（mm）×l/3×1/3，保护管的壁厚为2.5mm～4.5mm，选用粒径为0.3mm～0.4mm的泡沫塑料珠粒（EPS珠粒），经蒸汽间歇式预发泡——熟化——蒸锅发泡成形，得到表面好、强度高、密度为0.02g/cm3～0.026g/cm3的泡沫塑料模样。模样出型后放置14天以上，以使水分蒸发并保持尺寸稳定。
所采用砂箱的尺寸为1200mm×800mm×600mm。在侧壁设置抽气管，并将其用管道引出箱体外与真空系统连接。造型时，将砂箱放在自行设计制造的三维振动台上，人工填入干砂，石英砂粒度为40/70目。先在砂箱底部铺150mm厚的砂，震实，刮平，再将模组放入砂箱内，落砂斗中布袋式均匀加砂，边振动，边加砂，至型砂离砂箱顶面15mm～20mm时停止加砂，干砂振实后密度越高，铸型的稳定性越好，不易塌砂。在顶面铺塑料簿膜，用干砂压盖好，放置好浇口杯，等待浇注。
在工艺设计上选用了4种方案：顶注雨淋式，底注式，阶梯式，一浇一冒式。
零件的材料为不锈钢1Cr18Ni9Ti，采用消失模铸造工艺的浇注温度必须高于传统的金属型浇注温度，这是因为泡沫塑料模样热分解时要吸收液体金属的热量，同时铸型也要吸收液态金属的热量，降低了金属液的温度；同时，不锈钢的流动性差，因此，为了保证液态金属的充型能力，要求钢水的浇注温度要高于普通浇注温度，定为1620℃～1650℃，浇注速度为7kg/s～8kg/s。浇注前开动真空泵，真空度控制在0.04MPa～0.05MPa。浇注过程要求平稳、快速，操作按“先慢、后快、再慢”的节奏进行。
一旦浇注过程开始，便不可断流，否则将导致浇注失败。浇注过程中要不断抽气，保证泡沫塑料模样热分解的气态和液态产物通过涂料层迅速逸出，以利于金属液的充填和控制金属液的充填形态，防止铸件产生夹渣和气孔缺陷。浇注完毕后，过4min～6min去除真空。
结果分析，采用雨淋式顶注式浇注后，发现铸件中有不少气孔，部分浇不足。采用底注式浇注，浇注后发现气孔和疏松仍然存在，数量也较少。采用阶梯式浇注，看出气孔缺陷几乎没有了，但铸件上部的夹渣，缩松的缺陷却没有消失。选用了一浇一冒的浇注方法，并且把浇注温度提高了10℃。以圆形铸件的一边作为浇口，另一边作为冒口。这样，既能使气体有效的排出，又能使铸件顺序凝固，让顶部得到金属液的补充。浇注后发现，部分铸件轻微缩陷还是存在，并且只集中在铸件的顶部，但相对前三种方案，成品率已经很高，由此可见一浇一冒的铸造方法还是有一定的优越性的。
综上所述，不锈钢材料的铸造流动性差，再加上铸件为薄壁件，所以必须采用高温快速浇注以利于充型。模样选取的材料，发气量要小，减少薄壁铸件中气孔的出现。采用一浇一冒式浇注的铸件，缺陷少，成品率高。（榕霖）
