鋁鎂合金消失模殼型鑄造工藝研究現(xiàn)狀

田淋禾，李立新，張 超

（河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊 050000）

鋁鎂合金因其抗蝕性好、比強(qiáng)度高、剛性好、抗震性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而得到了廣泛的應(yīng)用。隨著航空航天、電器電子及汽車工業(yè)等領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)鑄件“精密化”、“輕量化”的要求越來越顯現(xiàn)出來，因此，鋁鎂合金消失模鑄造工藝逐漸獲得了更多關(guān)注與發(fā)展[1]，但消失模鑄造因?yàn)榕菽芰系拇嬖谠跐沧r(shí)容易產(chǎn)生夾渣，氣孔等缺陷，降低了鑄件性能。為了解決這些問題，消失模殼型鑄造工藝應(yīng)運(yùn)而生。

消失模殼型鑄造工藝（Expendable Pattern Shell Casting，簡(jiǎn)稱EPSC）是將消失模鑄造工藝中的泡沫模樣、鑄件成型工藝與熔模鑄造中的制殼工藝相結(jié)合的新型鑄造技術(shù)。如圖1 所示，是將與鑄件尺寸外形相似或者一致的塑料泡沫模樣粘接好澆注系統(tǒng)后組成模型簇，并在模樣簇表層涂掛一定厚度的涂料，涂料干燥硬化后將模型簇放入高溫爐內(nèi)，將模樣燒失，再通過高溫對(duì)形成的空殼進(jìn)行焙燒，取出后埋入干砂中，在負(fù)壓和振動(dòng)的條件下進(jìn)行澆注，最終獲得較高尺寸精度的鑄件。由于泡沫模樣的存在，利用這一工藝能夠生產(chǎn)較大尺寸的復(fù)雜精密鑄件，且生產(chǎn)的鑄件具有尺寸穩(wěn)定、表面質(zhì)量好等特點(diǎn)[2]。也正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)的存在，消失模殼型鑄造工藝在未來將會(huì)有巨大的發(fā)展空間。

1 鋁鎂合金消失模殼型鑄造研究現(xiàn)狀

消失模殼型鑄造技術(shù)既保留了消失模鑄造無(wú)需分型面，能夠批量生產(chǎn)鑄件，“近凈”成形等特點(diǎn)，同時(shí)又解決了消失模鑄造鋁鎂合金遇到的夾渣、氣孔等缺陷；既保留了熔模鑄造高強(qiáng)度型殼的優(yōu)點(diǎn)，又由于用泡沫模樣代替了蠟?zāi)?，大大增加了模樣的尺寸穩(wěn)定性，使得運(yùn)用殼型工藝生產(chǎn)大件成為可能。

圖1 消失模殼型鑄造工藝原理圖

自上世紀(jì)80 年代，英國(guó)鑄鋼件研究與貿(mào)易協(xié)會(huì)（SCRATA）開發(fā)出消失模殼型工藝以來[3]，各國(guó)科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)這一工藝進(jìn)行了深入和廣泛的研究。在歐洲，F(xiàn)oseco 公司建立了消失模殼型生產(chǎn)線并批量生產(chǎn)了重量在50 kg 以上的各類合金鑄件。到現(xiàn)在，利用這一技術(shù)生產(chǎn)的鑄件最大重量達(dá)450 kg[4-5].這一技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展則可以追溯到上世紀(jì)90 年代，針對(duì)這一工藝，沈陽(yáng)鑄造研究所、清華大學(xué)、華中科大等單位都進(jìn)行了研究。在國(guó)內(nèi)，東風(fēng)汽車精鑄廠、安徽應(yīng)流鑄業(yè)有限公司等企業(yè)運(yùn)用這一技術(shù)生產(chǎn)出了不銹鋼精密鑄件。

我國(guó)的科研工作者在模樣的成型和表面處理、殼型涂料、制殼工藝、失模焙燒工藝以及鑄件成型工藝等多方面都進(jìn)行了廣泛研究，但是這些研究主要是針對(duì)于黑色金屬，對(duì)于有色金屬的研究還有很大的發(fā)展和應(yīng)用空間。

1.1 泡沫模樣研究現(xiàn)狀

當(dāng)前針對(duì)消失模殼型鑄造泡沫模樣的研究主要有兩個(gè)方面：一是泡沫模樣成型工藝的研究，這為生產(chǎn)出來的泡沫模樣具有較好的剛度、強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性提供了保證。二是泡沫模樣表面光整處理的研究。泡沫模樣生產(chǎn)出來后，由于珠粒的堆積必然會(huì)產(chǎn)生縫隙，使得模樣表面出現(xiàn)網(wǎng)狀紋，最終導(dǎo)致鑄件表面粗糙度的下降。

余歡等[8]通過對(duì)不同粒徑的聚苯乙烯珠粒進(jìn)行發(fā)泡成型，發(fā)現(xiàn)成型工藝與模樣密度相互制約，結(jié)果顯示模樣的堆密度與預(yù)發(fā)泡時(shí)長(zhǎng)有關(guān)，與珠粒粒徑大小無(wú)關(guān)，預(yù)發(fā)泡時(shí)間越長(zhǎng)，堆密度越?。涣皆酱?，發(fā)泡劑越不容易揮發(fā)，使得發(fā)泡能力越強(qiáng)；預(yù)發(fā)泡時(shí)間越長(zhǎng)，珠粒粒徑越大，導(dǎo)致發(fā)泡劑更容易逸散揮發(fā)，導(dǎo)致不易發(fā)泡。沈桂榮等[5]對(duì)消失模殼型聚苯乙烯模樣（EPS）的預(yù)發(fā)、熟化等成型工藝進(jìn)行了研究，提出了白模最佳的預(yù)發(fā)溫度是100 ℃～102 ℃，預(yù)發(fā)時(shí)間2 min～3 min；干燥熟化溫度為50 ℃，干燥熟化時(shí)間應(yīng)大于12 h，可通過鼓風(fēng)以加快干燥速度。廖德鋒等[9]使用粒徑介于0.4 mm～1.2 mm 的聚苯乙烯珠粒進(jìn)行發(fā)泡成型，模樣成型時(shí)，應(yīng)采用粒徑較小的珠粒，且填充模具型腔時(shí)應(yīng)盡量緊實(shí)；同時(shí)認(rèn)為發(fā)泡時(shí)間為2 min～4 min，蒸汽壓力為0.12 MPa～0.16 MPa 時(shí)能夠獲得理想的模樣；成型時(shí)間隨著模樣的變大而變長(zhǎng)。蔣文明等[10]借助一些表征手段分析了不同密度EPS 模的特性，研究模樣密度對(duì)生產(chǎn)過程的影響，指出模樣密度越高制得的鑄件表面粗糙度越低，但是較高的模樣密度會(huì)使泡沫的發(fā)氣量和體積膨脹量增大，加大失模時(shí)型殼開裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此EPS 模的密度應(yīng)該保持在合理的范圍0.050 g/cm3～0.065 g/cm3.

張展等[11]對(duì)提高鑄件表面質(zhì)量的表面光潔劑進(jìn)行了研究，通過對(duì)比聚醋酸乙烯、聚乙烯縮丁醛和硝酸纖維素發(fā)現(xiàn)，使用硝酸纖維素作為白膜表面光潔劑，其成膜性好，膜厚適中，能夠有效消除珠粒之間的溝槽。陳果[12]研究了使用不同方式在白模表面涂刷不影響合金澆注的涂平層，以消除白模表面的珠粒痕跡，從而提高鑄件表面光整度。提出運(yùn)用浸涂法，當(dāng)石蠟和硬脂酸比例為1∶1 時(shí)，可使石蠟熔點(diǎn)降至46.5 ℃，提高其流動(dòng)性，工藝采用在55 ℃～60℃時(shí)，浸蘸4s～6s，處理前型殼粗糙度為17.54μm，處理后型殼粗糙度降至6.04 μm，能夠獲得較好的表面處理效果；使用涂平法，將乳化蠟、硬脂酸、聚乙二醇，甲基纖維素、甲基硅油配置成涂平膏，當(dāng)各成分比例為73∶15∶7∶3∶2 時(shí)，能夠得到性能較好的涂平膏，涂抹后經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)光整處理的型殼表面粗糙度為15.54 μm，處理后的粗糙度為4.84 μm，可以較好地光整大珠粒泡沫模樣。

1.2 殼型涂料及制殼工藝研究現(xiàn)狀

消失模殼型鑄造獲得高質(zhì)量鑄件是以高強(qiáng)度型殼作為保證，澆注時(shí)金屬液與型殼直接接觸，并在型腔中凝固冷卻，因此優(yōu)良的型殼性能確保了鑄件良好的尺寸穩(wěn)定性、表面粗糙度，并減少了粘砂、金屬液滲漏、澆不足等缺陷的發(fā)生。反過來講，想要運(yùn)用消失模殼型工藝獲得高質(zhì)量鑄件，就必須保證型殼具有較高的強(qiáng)度，良好的透氣性，容易脫殼等工藝性能。因此，作為消失模殼型鑄造工藝最重要的一環(huán)，對(duì)殼型涂料的研究引起了越來越多科研工作者的關(guān)注。

最初使用的型殼黏結(jié)劑主要有三種：水玻璃、硅酸乙酯和硅溶膠，這三類黏結(jié)劑均有各自的優(yōu)點(diǎn)與不足。水玻璃型殼由于采用化學(xué)硬化，其型殼硬化周期較短，但是生產(chǎn)的鑄件表面粗糙度較差，尺寸精度較低，且焙燒后強(qiáng)度不大。硅酸乙酯型殼干燥時(shí)溶劑乙醇容易揮發(fā)，導(dǎo)致污染環(huán)境。因此以上兩種黏結(jié)劑在生產(chǎn)中的使用頻率逐漸減少，只有部分用于加固層涂料。而硅溶膠型殼因高溫強(qiáng)度高，獲得的鑄件表面粗糙度小以及操作方便等原因被廣泛應(yīng)用[2]。

李德成等[13]以硅溶膠作黏結(jié)劑，以鋁礬土作涂料填料。面層涂料粉液比為2.4∶1，加固層涂料粉液比為1.6∶1，涂掛層數(shù)為5 層，同時(shí)研究了制殼，焙燒等工藝，獲得了高溫抗彎強(qiáng)度可達(dá)12 MPa 的高強(qiáng)度型殼。廖德鋒[14]研究了制殼時(shí)不同黏結(jié)劑、骨料及粉液比對(duì)型殼常溫強(qiáng)度、焙燒強(qiáng)度及殘留強(qiáng)度的影響。發(fā)現(xiàn)用鋁礬土和硅溶膠制備的型殼常溫和高溫強(qiáng)度都較高，當(dāng)粉液比2.2∶1 時(shí)，常溫和高溫強(qiáng)度為1.60 MPa 和2.92 MPa.彭喬元等[15-16]選用剛玉作為耐火骨料，硅溶膠作為黏結(jié)劑，制得鎂合金用消失模殼型涂料，當(dāng)粉液比為3.2∶1，焙燒溫度為1 200 ℃，型殼強(qiáng)度為4.3 MPa，并發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度提高的機(jī)理為隨著溫度增高涂料體系中Al2O3和SiO2會(huì)產(chǎn)生燒結(jié)形成莫來石。劉佳斌等[17-18]通過向鋁礬土熟料殼型涂料中加入α 淀粉和磷酸二氫鋁作為黏結(jié)劑，發(fā)現(xiàn)淀粉加入量在2.5%以下效果最好，加入后會(huì)形成膠膜包覆硅溶膠顆粒和耐火骨料，促進(jìn)了元素的燒結(jié)；磷酸二氫鋁加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在5%～9%，效果較好，當(dāng)隨著焙燒溫度的升高磷酸二氫鋁分解為磷酸鋁等產(chǎn)物，起到粘結(jié)作用。

為了解決提高強(qiáng)度，縮短制殼時(shí)間等問題，一些研究人員通過向涂料中加入了特殊材料來改變型殼性能。陳果[12]通過在以莫來石粉作耐火骨料，以硅溶膠和水玻璃作復(fù)合粘結(jié)劑的殼型涂料[14]中添加低熔點(diǎn)玻璃作為強(qiáng)化劑的制殼研究中發(fā)現(xiàn)：在殼型涂料中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的低熔點(diǎn)玻璃以及0.75%的剛玉粉可以有效填補(bǔ)型殼在高溫?zé)Y(jié)時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部微裂紋，使型殼焙燒后的強(qiáng)度增大約30%；采用放入高吸水樹脂的撒砂取代傳統(tǒng)的撒砂作為骨料，可以明顯提高硅溶膠型殼涂料的干燥速度，并在高吸水樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)最大程度縮短涂料干燥時(shí)間，減少約60%的制殼時(shí)間；向涂料中加入一定量的硼酸，硼酸在高溫下形成硼酐可以溶解氧化鎂形成3MgO·B2O3釉質(zhì)膜以達(dá)到鎂合金鑄造過程阻燃的效果。廖德鋒[14]研究了聚乙烯醇（PVA）加入型殼中的方式對(duì)制殼時(shí)間的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)撒砂用的鋁礬土砂中添加PVA 后，由于PVA 吸附了體系中的水分子，使得硅溶膠膠粒濃度降低，更容易發(fā)生膠凝作用，因此使得平均層間干燥時(shí)間由原來的5 h 縮短到3 h～4 h.賴春明等[19]向撒砂材料中加入高吸水樹脂（聚丙烯酸鈉）后，將二者均勻混合，當(dāng)制得的吸水砂撒在涂料表面時(shí)，因?yàn)槲畼渲樟诵蜌ぶ械淖杂伤肿?，大大加快了干燥速度，縮短了制殼時(shí)間。當(dāng)高吸水樹脂的占比達(dá)到3%時(shí)，面層的型殼干燥時(shí)間由10 h 減少到3 h.

S·Jones 等[20]通過向由鋯英粉和硅酸鋁粉組成的混合型殼涂料里添加直徑約為20 mm，長(zhǎng)度為1 mm的尼龍纖維，觀察到型殼在經(jīng)過焙燒后，因?yàn)槟猃埨w維的燒失，使得涂料孔隙率變大，透氣性大幅增大。紀(jì)超眾[21]通過研究向白剛玉硅溶膠涂料中加入陶瓷纖維和尼龍纖維組成的混合纖維，發(fā)現(xiàn)因?yàn)槔w維產(chǎn)生了加強(qiáng)作用，型殼的濕強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度有了大幅提升。

任何機(jī)構(gòu)的高效運(yùn)行都離不開一套健全完善的制度體系，國(guó)土資源的財(cái)政稅收預(yù)算管理工作亦是如此。預(yù)算管理工作的開展需要各部門同心協(xié)力，共同合作，切實(shí)履行本部門的工作職責(zé)，只有這樣才能使得管理工作更加趨于科學(xué)合理化。但是鑒于當(dāng)下國(guó)土資源的財(cái)政稅收預(yù)算管理體系并不完善，所以還需要各職能部門在工作的過程中積極改進(jìn)，以逐步健全制度體系，提高預(yù)算管理效率。

1.3 失模及焙燒工藝研究現(xiàn)狀

失模工藝是通過溶劑將EPS 溶解或者用高于泡沫模樣分解的溫度對(duì)模樣進(jìn)行加熱使得EPS 充分氣化分解，而通常跟隨著失模工藝進(jìn)行的是焙燒工藝，焙燒工藝是把型殼放到高溫爐中加熱一段時(shí)間，使型殼內(nèi)的黏結(jié)劑和低熔點(diǎn)熔融物將耐火材料包裹粘連，使得型殼獲得較大的強(qiáng)度以及良好的透氣性。

失模和焙燒工藝的關(guān)鍵是對(duì)加熱溫度的控制，從而使型殼在失模階段既保證有機(jī)物充分分解，又不會(huì)使型殼開裂；在焙燒階段，既保證型殼獲得足夠的強(qiáng)度，又不會(huì)因焙燒溫度過高而產(chǎn)生能源浪費(fèi)。

袁子洲等[22]通過研究隨爐升溫至不同溫度時(shí)對(duì)密度為0.016 g/cm3的EPS 進(jìn)行失模，和將失模后的型殼放到不同溫度下進(jìn)行焙燒。認(rèn)為當(dāng)失模溫度較低時(shí)，由于泡沫模樣的膨脹作用，使得型殼發(fā)生凹陷，棱角等薄弱位置受應(yīng)力作用開裂。并提出失模工藝為隨爐升溫至600 ℃，保溫60 min，型殼焙燒工藝為800 ℃，焙燒1 h.蔣文明等[23]對(duì)復(fù)合制殼工藝進(jìn)行了研究，使用200 ℃～250 ℃加熱30 min 失模及二氯甲烷溶劑溶失的方式對(duì)EPS 進(jìn)行失模。，焙燒工藝為800 ℃保溫1 h，獲得了外形完好，內(nèi)壁光滑，強(qiáng)度較高的型殼。米國(guó)發(fā)等[24]針對(duì)消失模殼型工藝失模時(shí)容易裂殼的現(xiàn)象，對(duì)失模工藝進(jìn)行了研究。討論了EPS 模的失模機(jī)制，認(rèn)為高溫失模時(shí)，對(duì)于一定密度的白模存在一最低失模溫度，且這一最低溫度隨著泡沫模樣密度和尺寸增加而升高。蔣文明[25]探討了失模時(shí)裂殼的機(jī)理，認(rèn)為失模溫度越高、加熱時(shí)間越長(zhǎng)、模型尺寸越大，受熱膨脹后的泡沫模樣傳遞給型殼的壓力越大，越易導(dǎo)致裂殼。其采用了將失模工藝和焙燒工藝安排一起進(jìn)行的方法，失模工藝為：將型殼隨爐升溫至250 ℃保30 min 使EPS 模熔化，隨后升溫至500 ℃保溫30 min 使熔化的EPS 充分氣化；焙燒工藝為：再將爐溫升到800 ℃保溫1h.

1.4 成型工藝研究現(xiàn)狀

消失模殼型鑄造成型工藝是將制作完成的型殼放到干砂中，金屬液在振動(dòng)的條件下進(jìn)行澆注和凝固成型。在澆注過程中，澆注溫度、振動(dòng)參數(shù)、鑄件壁厚等都會(huì)對(duì)鑄件的組織和力學(xué)性能產(chǎn)生巨大影響。因此，眾多的研究人員針對(duì)消失模殼型鑄造的成型工藝進(jìn)行了廣泛的研究。

圖2 階梯型鑄件

譚海林等[26]研究了AZ91D 鎂合金消失模殼型鑄造工藝中壁厚、澆注溫度以及負(fù)壓對(duì)金屬液冷卻后試樣組織和性能的影響。發(fā)現(xiàn)試樣的力學(xué)性能隨著壁厚的增大和澆注溫度的升高而降低，其原因是由于冷速過慢導(dǎo)致的晶粒粗大以及硬脆相β-Al12Mg17的粗網(wǎng)狀分布；在負(fù)壓條件下澆注的試樣，組織中β-Al12Mg17相分布較為彌散，且力學(xué)性能比重力澆注的試樣要好。陳旭等[27]研究在不同澆注溫度、振幅和振動(dòng)頻率對(duì)消失模殼型鑄造AZ91D 鎂合金組織的影響。結(jié)果表明施加機(jī)械振動(dòng)后獲得組織中的樹枝晶明顯減少，隨著澆注溫度的降低鎂合金組織逐漸被細(xì)化，但澆注溫度過低不利于機(jī)械振動(dòng)發(fā)揮最佳效果，當(dāng)澆注溫度為730 ℃時(shí)，組織呈現(xiàn)等軸狀；試樣組織隨著振動(dòng)頻率的增大而細(xì)化，當(dāng)振動(dòng)頻率為100 Hz 時(shí)能夠獲得相對(duì)細(xì)小的組織，此時(shí)初生α 相和β 相均較其他振動(dòng)頻率下細(xì)小均勻；振幅增大對(duì)晶粒的細(xì)化效果也較顯著，當(dāng)振幅為1.0 mm 時(shí)晶粒最為細(xì)小圓整。孫勇等人[28]研究了振動(dòng)頻率對(duì)消失模殼型鑄造AZ31 合金充型能力、鑄件組織和力學(xué)性能的影響，發(fā)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)頻率為100 Hz 時(shí)，AZ31 合金的組織較為細(xì)小，金屬液充型能力和試樣力學(xué)性能最好。

王本京[29]利用階梯型鑄件（如圖2）研究了不同壁厚對(duì)ZL101A 消失模殼型鑄造組織和性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)未施加振動(dòng)時(shí)，組織隨著壁厚的增大而不斷變得粗大。當(dāng)在同一的振動(dòng)頻率下，隨著試樣壁厚的增加，晶粒的大小和組織形貌有了很大的改觀，試樣力學(xué)性能也不斷提升。當(dāng)壁厚為40 mm 時(shí)，ZL101A 的硬度、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別提升了8.6%，35%，59.7%.陳旭等[30]研究了振幅對(duì)ZL101A消失模殼型鑄造組織和性能的影響，結(jié)果顯示，當(dāng)未施加振動(dòng)時(shí)，組織中初生α 相和共晶硅分別呈現(xiàn)樹枝狀和長(zhǎng)條狀，力學(xué)性能較差。隨著振幅增大，組織發(fā)生細(xì)化，力學(xué)性能提升較為明顯。當(dāng)振幅為1.0 mm 時(shí)，初生α 相為細(xì)小的等軸晶，共晶硅為分布均勻的短條狀。趙國(guó)榮等人[31]針對(duì)澆注溫度對(duì)ZL101A 消失模殼型鑄造的組織性能影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著澆注溫度的增大，組織有了明顯的粗化，抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、延伸率及硬度等力學(xué)性能也有了明顯的下降。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀及問題

消失模殼型鑄造由于泡沫模樣分解較為徹底，很好解決了鑄鋼件增碳，鑄鋁和鑄鎂件氣孔、夾雜等問題，又因?yàn)槠洹敖鼉簟背尚?，能生產(chǎn)較大鑄件等優(yōu)點(diǎn)，使得這一工藝在我國(guó)得到了極大地應(yīng)用。

安徽應(yīng)流鑄業(yè)有限公司利用消失模殼型鑄造工藝成功生產(chǎn)了各類精密閥體；東風(fēng)汽車精鑄廠也運(yùn)用這一工藝生產(chǎn)出了汽車配件，汽車配件的性能也由于有機(jī)物夾雜產(chǎn)生的缺陷的減少而大大提升；華中科技大學(xué)的蔣文明運(yùn)用消失模殼型技術(shù)結(jié)合低壓鑄造技術(shù)使用鋁合金和鎂合金兩種材料制作出了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管（如圖3），經(jīng)過與消失模鑄造進(jìn)氣歧管對(duì)比發(fā)現(xiàn)，通過消失模殼型鑄造工藝生產(chǎn)的進(jìn)氣歧管質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于消失模工藝；蘇州凱貿(mào)鑄造工業(yè)有限公司同樣使用這一工藝生產(chǎn)出了合格鑄件。

圖3 進(jìn)氣歧管

近些年來消失模殼型鑄造發(fā)展迅速，針對(duì)這一工藝進(jìn)行的研究也較為廣泛，但是消失模殼型鑄造工藝依然存在以下較為限制發(fā)展的環(huán)節(jié)：

1）當(dāng)前國(guó)內(nèi)消失模殼型鑄造主要應(yīng)用于黑色金屬，而針對(duì)鋁鎂合金的研究大多停留在理論層面。鋁鎂合金由于其具有收縮量大、結(jié)晶區(qū)間較寬、枝晶發(fā)達(dá)等特點(diǎn)，若是澆注溫度過高則容易產(chǎn)生針孔、金屬氧化等缺陷；若降低澆注溫度時(shí)，對(duì)于薄壁復(fù)雜鑄件極易產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷，而這些問題的出現(xiàn)都將導(dǎo)致鑄件性能的降低。因此針對(duì)鋁鎂合金消失模殼型鑄件特別是大型復(fù)雜鑄件的成型工藝研究極為迫切。

2）當(dāng)前消失模殼型鑄造生產(chǎn)用的涂料大多使用熔模鑄造工藝所用的涂料，成分大多是耐火骨料和高溫黏結(jié)劑的機(jī)械混合，因此一直存在型殼厚重不易搬運(yùn)、制殼周期較長(zhǎng)、透氣性極差等瓶頸，這些問題嚴(yán)重限制了消失模殼型鑄造的能夠生產(chǎn)大件的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其大規(guī)模應(yīng)用產(chǎn)生了阻礙。

3 未來展望

近些年來，隨著汽車工業(yè)，航空航天等產(chǎn)業(yè)的極大進(jìn)步和發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于輕量化材料的需求越來越高，而通過消失模殼型鑄造工藝生產(chǎn)出的鋁鎂合金鑄件，極大地滿足了這一要求，同時(shí)鑄件內(nèi)部因有機(jī)物產(chǎn)生的氣孔、夾雜等缺陷大幅減少甚至消失，大大提高了鑄件性能。因此消失模殼型鑄造工藝仍是繼熔模鑄造、消失模鑄造之后鑄造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的又一重要研究方向。

未來消失模殼型鑄造工藝的研究方向仍將會(huì)集中在以下這些方面，這些問題的解決，也必將會(huì)使這一工藝煥發(fā)更大的活力。

1）目前針對(duì)鋁鎂合金的消失模殼型鑄造技術(shù)仍未得到較大范圍的應(yīng)用，雖然關(guān)于有色金屬的消失模殼型鑄造的科學(xué)研究不在少數(shù)，但其在工程應(yīng)用層面的發(fā)展仍有巨大空間。

2）型殼涂料在消失模殼型鑄造中起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前涂料材料普遍沿用熔模鑄造涂料的成分，組成較為單一。受限于黏結(jié)劑性能，導(dǎo)致了制殼周期長(zhǎng)，超薄型殼強(qiáng)度不足，透氣性難以保證等問題。此后一段時(shí)間涂料的研究方向應(yīng)著重放在復(fù)合涂料成分的研究，借鑒其他工藝涂料的成分配比，通過向涂料中添加特定多種有機(jī)、無(wú)機(jī)黏結(jié)劑以及其他輔助配料等方式來獲得性能優(yōu)良的殼型涂料。

3）當(dāng)前關(guān)于鋁鎂合金消失模殼型鑄造成型工藝研究仍處于較為初級(jí)階段，對(duì)于振動(dòng)參數(shù)，負(fù)壓度，澆注溫度等成型工藝參數(shù)的研究大多應(yīng)用于結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的鑄件，遇到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型鑄件仍會(huì)產(chǎn)生極大的廢品率，因此針對(duì)大型復(fù)雜件的成型仍是成型工藝研究的重點(diǎn)。