[发明专利]一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于消失模铸造技术领域，尤其涉及一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法。

背景技术

消失模铸造是一种近无余量、精确成型的先进工艺，它符合铸造技术发展的总趋势，有着广泛的发展前景，其优越性毋庸置疑。消失模工艺技术中，模样材料的开发与模样制备工艺尤为重要：首先是有了模样材料才会有消失模（实型）铸造技术，而消失模铸造技术的发展，要求有性能更优越的模样材料，及其制备工艺。

目前，消失模铸造采用的泡沫模样所用原材料为可发性树脂珠粒，主要有三类产品：可发性聚苯乙烯（EPS）、可发性聚甲基丙烯酸甲酯（EPMMA）、苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚树脂（STMMA）。可发性树脂珠粒经“预发泡→干燥、熟化→成型发泡→发泡塑料模样”步骤完成泡沫模样的制备流程。珠粒经内部发泡剂及外部空气、水汽进入并扩张膨胀，其体积增大数十倍，形成内含无数空泡的泡沫结构。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：1）现有各类可发性树脂珠粒制备的泡沫模样，如EPS（可发性聚苯乙烯树脂珠粒）、EPMMA（可发性聚甲基丙烯酸甲脂树脂珠粒）、STMMA（可发性甲基丙烯酸甲脂与苯乙烯共聚树脂珠粒）等，均不同程度存在高温热解固态产物残碳造成的炭黑、夹渣等表面缺陷。2）现有各类可发性树脂珠粒制备的泡沫模样，在浇注温度高温下，热解过程需吸收大量热量，造成前端金属液快速降温，导致铸件充型前端流动性下降，易产生冷隔缺陷，而且随着金属液前端温度的下降易导致泡沫模样热解气化不充分，液态和固态残余物增多，与过冷金属液一起形成消失模铸造特有的豆腐渣冷隔现象。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的存在问题提供一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，利用本发明中的能有效维持熟化阶段富氧气氛的一种全封闭式熟化仓，能够在高温铁液置换的分解燃烧过程中，使富氧泡沫白模的泡沫空腔内富氧气体一方面可促进白模内碳原子燃烧气化，减少泡沫热解产生的残余固态产物；另一方面可促进白模有机物富氧燃烧，使燃烧充分，放出更多热量，弥补白模热解过程的吸热降温；并且更多的活性氧原子可促进白模的裂解程度和裂解速度，从而有效解决了上述技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种基于泡沫白模的干燥熟化阶段富氧消失模的制备方法，包括预发泡、干燥熟化及成型发泡工序，在富氧气氛下，于干燥熟化阶段，将预发好的预发泡可发性树脂珠粒经管道进入干燥熟化仓内，用鼓风机吹干后放置贮藏熟化，富氧熟化采用的熟化仓为密闭结构，通过内部流通氧体积含量不低于21%的富氧空气，使得富氧空气扩张渗入到可发性树脂珠粒的泡沫空腔中；

所述熟化仓包括仓身主体，仓身主体为全封闭结构，仓身主体包括：设于其底部的出料口和进气口，设于其顶部的进料口和出气口，其中，所述出料口与进料口均设置有可控闭合阀门，所述出气口与进气口均设置有防止仓内料粒逸出的防护筛网；所述熟化仓还包括两端接入出气口和进气口的气体循环系统，所述气体循环系统包括由封闭管路连接的以下部件：压力表、泄压阀、循环风机、干燥箱、恒温冷凝系统、在线实时氧气检测仪、高压氧气瓶及可控阀门、控制器；其中，控制器分别与可控阀门、在线实时氧气检测仪电连接，所述控制器根据在线实时氧气检测仪检测气体循环系统内的氧气成分含量与设定值的差值判断并控制可控阀门的开合。

优选的，所述干燥熟化阶段的熟化时间不少于5h。

优选的，所述可发性树脂珠粒为EPS、EPMMA、STMMA或其它可发性树脂珠粒中任一种。

优选的，所述熟化仓在当所述在线实时氧气检测仪检测氧气成分含量低于设定值时，控制器控制所述可控阀门开启，高压氧气由高压氧气瓶进入气体循环系统，当气体循环系统中氧气成分含量达到设定值以上后控制器控制可控阀门关闭。

优选的，所述出料口外接管路、出料口引风机；进料口外接管路、进料口引风机。

优选的，所述恒温冷凝系统为一控制气体循环系统的温度在20～25℃的冷凝装置。

优选的，通过连续为熟化仓更换富氧空气以确保氧气含量和防止仓内凝聚过多戊烷。

本发明的有益效果在于：

（1）在高温铁液置换的分解燃烧过程中，富氧泡沫白模的泡沫空腔内富氧气体可起到如下有益作用：

A、富氧气氛可促进白模内碳原子燃烧气化，减少泡沫热解产生的残余固态产物；