消失模泡沫铸造中泡沫模具的分解

在消失模泡沫铸造过程中，泡沫模型通常是可发性聚苯乙烯做成的。相对于传统的砂型铸造而言，消失模铸造可以提高铸件的尺寸精度和铸件的质量[1]。消失模铸造是在物理和化学方面比传统的铸造更复杂的过程，其中包括传热传质、流体流动、化学反应、金属凝固、EPS降解等在铸造中都有涉及，而且这些现象都在很短的充型时间内发生。据观察，当金属液被倒入型腔后，模型立即开始分解，并且能看到金属液前沿和模型之间的间隙。模型的溶解导致了间隙内气压的上升，并改变了金属液在充型过程中流动的方向，这对金属的质量有决定性的影响[2]。因此在设计浇注系统和消除缺陷（冷隔、气孔）的时候EPS模型在充型过程中分解产生的压力必须得以重视。

为了观察消失模泡沫前沿和泡沫模具之间间隙的的体积、尺寸、形态，设计并制造了一种可以透过耐热玻璃直接观察泡沫模型的分解沙箱，玻璃外面附上一层铁丝网，用来计算间隙的体积并且可以防止玻璃破碎后飞溅，如图1所示。这种建模主要是用来测试在泡沫与金属液前沿由于泡沫模具分解产生的压力。这种逐渐增加的气体压力称为背压，它对金属液充型过程起决定性影响。因此，在有背压的情况下建模的主要是如何测量间隙的体积和在充型过程中不断释放的气体的体积。