Литье из ковкого чугуна в значительной степени зависит от выбора материалов для моделей в процессе литья по выплавляемым моделям (ЛВМ). Хотя широко используется вспененный полистирол (EPS), сополимер стирола и метилметакрилата (STMMA) все чаще признается лучшей альтернативой. В этой статье освещаются научные и практические преимущества STMMA по сравнению с EPS, подтвержденные техническими данными и примерами из практики отрасли.

1. Сокращение дефектов, связанных с углеродом

EPS разлагается при более низких температурах (≈360 °C), выделяя газообразные углеводороды, которые реагируют с расплавленным железом с образованием включений, богатых углеродом. Эти дефекты ухудшают механические свойства, особенно в ковком чугуне, который требует высокой графитизации и низкой пористости.

Преимущество STMMA:

STMMA разлагается при более высоких температурах (≈450 °C), образуя на 30–40% меньше остаточного углерода по сравнению с EPS (Liu et al., Foundry Technology, 2021).

Исследование, проведенное Американским литейным обществом (AFS), показало, что STMMA снижает количество дефектов, связанных с углеродом, с 3,5% (EPS) до 0,8% в отливках из ковкого чугуна, повышая прочность на разрыв на 12–15% (Отчет AFS, 2020).

2. Улучшенная отделка поверхности

Пена EPS имеет тенденцию к неравномерному разрушению во время заливки металла, что приводит к шероховатости поверхности и прожилкам.

Преимущество STMMA:

Более высокая термическая стабильность STMMA обеспечивает постепенное, контролируемое разложение, сводя к минимуму разрушение стенок формы. Измерения шероховатости поверхности (Ra) показывают:

EPS: Ra 25 мкм

STMMA: Ra 12,5 мкм (Zhang et al., International Journal of Metalcasting, 2022).

Сокращение механической обработки после литья позволяет экономить 15–20% производственных затрат (Европейская литейная ассоциация, 2023).

3. Экологические и технические преимущества

EPS выделяет мономеры стирола и производные бензола во время разложения, создавая риски для здоровья и вызывая экологические проблемы.

Преимущество STMMA:

STMMA выделяет на 50% меньше летучих органических соединений (ЛОС) и ноль бензола, что соответствует стандартам ЕС REACH и EPA США (Environmental Science & Technology, 2021).

Отходы пены STMMA пригодны для вторичной переработки, что соответствует целям экономики замкнутого цикла.

4. Пример из практики: производство автомобильных компонентов

Немецкий литейный завод перешел с EPS на STMMA для производства кронштейнов двигателя из ковкого чугуна:

Процент брака снизился с 4,2% до 0,9%.

Точность размеров улучшилась на 18%, что сократило время переделок на 30%.

Заключение
Превосходные характеристики термического разложения STMMA, соответствие экологическим нормам и экономическая эффективность делают его оптимальным выбором для высококачественных отливок из ковкого чугуна. Переход на STMMA не только повышает качество продукции, но и способствует внедрению устойчивых производственных практик.

Если вам потребуются дополнительные материалы или информация, я с удовольствием предоставлю их.
Надеюсь стать вашим лучшим партнером!
Тел.: +86 17857651655
WhatsApp/WeChat: +86 17857651655
Email: eowyn@zj-castchem.com
Международный отдел продаж: Эовин Цзян