Характеристики и применение материалов для утраченных пенопластовых моделей EPMMA

I. Основной химический состав материалов с белым рисунком

1. Стирол

Каждая молекула этилена соединяется с одной молекулой бензола с образованием одной молекулы стирола. Бензольное кольцо исключительно стабильно — ему трудно подвергаться реакциям присоединения, окисления или разложения.

Структурная формула:

2. Метилметакрилат (ММА)

Он имеет молекулярную цепочечную структуру, которая сильно подвержена расщеплению.

Структурная формула:

II. Обычно используемые материалы с белым узором

Полимерная смола, основанная на двух вышеперечисленных компонентах, при пропитке вспенивающим агентом приобретает свойства расширения и таким образом становится расширяющимся материалом для формовки.

1. EPS

Расширяющийся полистирол (EPS): полимерная смола, состоящая исключительно из стирольных мономеров и содержащая 92% углерода. Он обладает очень низкой способностью к испарению, оставляет большое количество твердого остатка, требует значительного добавления углерода и приводит к заметным дефектам углеродного шлака. Считается материалом для моделей самого низкого качества.

2. STMMA (Кополимерный материал)

Расширяемый сополимер метилметакрилата и стирола (EPMMA): содержит 63% углерода. Он обладает отличной испаряемостью, оставляет минимальное количество твердого остатка, требует очень низкого добавления углерода и образует очень мало дефектов углеродного шлака. Широко используется в изделиях из ковкого чугуна и углеродистой стали.

STMMA—FD (Материал FD): Сополимер с более низкой долей метакрилата, содержащий 82% углерода.

Материал FD разлагается катализаторно и, по сравнению с обычным EPS, эффективно снижает количество углеродного шлака, что делает его идеальным материалом для форм, специально предназначенным для серого чугуна.

3. ЭПММА

Расширяемый полиметилметакрилат (ПММА): полимерная смола, состоящая исключительно из метилметакрилатных мономеров и содержащая 45% углерода.

Он подвергается чрезвычайно тщательному термическому разложению при высоких температурах, с очень высокой степенью испарения и минимальным количеством твёрдого остатка.

Требование к добавлению углерода очень низкое, а дефекты углеродного шлака встречаются чрезвычайно редко, что делает его самым идеальным материалом для форм.

Применения: Подходит для материалов и изделий, чувствительных к добавлению углерода и дефектам углеродного шлака:

1. Серия низкоуглеродистой стали

2. Серия из нержавеющей стали

3. Высококачественные изделия из ковкого чугуна

EPMMA, STMMA, STMMA—FD, Схема сравнения горения при комнатной температуре и давлении

Таблица статистики теста на добавочную стоимость углерода EPMMA

III. Основные характеристики материалов EPMMA

1. Полное разложение и высокая испаряемость (требующие соответствующе более высокого газообразования). Материал-шаблон быстро разлагается из-за «молниеподобного» разложения метакрилата.

2. По сравнению с STMMA (сополимерным материалом), EPMMA выделяет больше газа за единицу времени и испаряется быстрее. Следовательно, для обеспечения своевременного отвода газов, образующихся при разложении и горении, требуется более высокая скорость вентиляции.

IV. Подходы к преодолению «металлического рефлюкса» и достижению плавного разлива

Повысить эффективность вентиляции и увеличить скорость вентиляции

1. Увеличьте мощность вентиляции

(1) Увеличить пропускную способность вентиляции, то есть обеспечить достаточную мощность вакуумного насоса или адекватную общую мощность системы.

(2) Поддерживайте достаточно высокое и относительно стабильное отрицательное давление при литье

2. Уменьшить сопротивление вентиляции

(1) Сопротивление вентиляции в основном возникает из-за покрытия.

(2) Использовать покрытия с ультравысокой проницаемостью для повышения проницаемости покрытий, тем самым снижая сопротивление вентиляции и увеличивая её эффективность.

3. Обратите внимание на вентиляционные каналы и конструкцию колбы  

(1) Увеличьте диаметр вентиляционных каналов и убедитесь, что пути отвода газов не имеют «сужений».

(2) Оптимизируйте конструкцию колбы: зоны с отрицательным давлением должны быть плотными, а не разреженными; максимально увеличьте количество и общую площадь вентиляционных отверстий; избегайте слишком мелких песчаных фильтров. При подключении к вентиляционным каналам учитывайте как диаметр, так и их количество.

IV. Подходы к преодолению «металлического рефлюкса» и достижению плавного разлива

Продлите время сушки или отверждения для снижения общего выделения газа

Продление времени сушки образца до более чем 30 дней снижает содержание летучих веществ до очень низкого уровня, что соответственно уменьшает общее выделение газов.

V. Резюме

Твёрдые остатки, образующиеся при разложении модели, не могут быть удалены из полости формы, что является неизбежным ограничением процесса литья по выплавляемым моделям. Способствование полной испаряемости модели для минимизации твёрдых остатков является наиболее эффективным способом сокращения добавления углерода и углеродистого шлака.

Как высококлассный материал для литья по выплавляемым моделям, высокая способность EPMMA к испарению является его преимуществом, а значительное образование газов — неотъемлемой характеристикой. При условии применения надлежащих технологических мер, обеспечивающих плавный процесс заливки, можно полностью реализовать его преимущества низкого добавления углерода и минимального количества углеродистого шлака, что открывает больший потенциал для массового производства высококачественных изделий методом выплавляемых моделей.

20 Сталь и 25 Стальные изделия

Стальные изделия класса B

Анодные стальные когти (углеродное содержание ниже 0,15%)

Дуктильные чугунные изделия