消失模铸造技术研究发展

1956年，由美国人H.F.Shoyer开始了将聚苯乙烯用于铸造的试验，并获得成功；1958年以的形式公布于众，当时称之为“无型腔铸造”。1962年德国人G.Hartmann从美国引进，消失模铸造才开始被。1968年，在西德亚深工业大学教授A.Wittmoser的指导下，实现了工业化应用。
有别于传统砂型铸造中造型、制芯、合型以留出铸型空腔等步骤，消失模铸造具有以下特征：①用聚苯乙烯代替木模制成与所需铸件形状相同的泡沫模样(该模样已考虑铸件收缩率)；②将泡沫模样放置在用干砂等材料制成的负压砂型中不取出(不留出铸件空腔)；③将金属液浇入铸型中的泡沫模样上，模样燃烧、气化、消失，金属液取代原来泡沫模样空间位置，凝固形成理想铸件。
消失模铸造不仅可以直接铸出螺纹铸件上的复杂特征，且减少了传统造型中因型芯组合而引起的铸件尺寸误差，因此它被认为是一种近净成形工艺，特别适合发动机缸体缸盖这种形状复杂的铸件；尽管消失模铸造模样制备过程中增加了发泡工序，但该工艺减少了型砂的制备、制芯、造型、下芯等许多繁琐工序，总体而言简化了工艺流程。然而，由于泡沫模样在制作过程中存在收缩、同时金属液凝固时也存在收缩，这就导致了消失模的收缩尺寸难以确定。加上泡沫模样气化或碳化时，易在铸件中留下气孔或碳污染等缺陷，因此消失模铸造在发动机缸体缸盖这种质量要求高的铸件中应用有限。
镁合金非常适合消失模铸造工艺：镁合金液与泡沫模样反应分解产物(主要是烃类、苯类等气雾物质)能对极易氧化的液态镁合金具有保护作用，此外，干砂负压造型避免了镁合金液与型砂中水分接触和由此引起的缺陷；再者由于镁合金凝固区间宽，易热裂，干砂良好的退让性能够减轻镁合金热裂倾向。但由于泡沫模样热解气化会吸收热量，造成流动前沿温度降低，因此不得不提高铸件的浇注温度。对于铝合金来说，高温下吸氢严重；对镁合金来说，氧化燃烧严重。
为了克服上述问题，华中科技大学樊自田等人了如下几种特种消失模技术：
(1)真空低压消失模铸造技术：将低压铸造和真空消失模技术结合起来，利用可控的气压完成充型，直浇口成为补缩短通道，浇注温度损失小，提高了合金的铸造充型能力，且液态金属能够在压力下进行补缩凝固，铸件；
(2)压力消失模铸造技术：将消失模铸造技术与压力凝固结晶技术结合。其原理是在带砂箱的压力罐中，当金属液填充泡沫模样后，通过密封压力罐并通入压力的气体，使金属液在压力下凝固结晶的铸造方法。这种方法能够显著减少铸件中的缩孔，并通过加压凝固氢气孔的析出，从而提高铸件致密度，铸件性能。
(3)振动消失模铸造技术：在消失模金属液凝固过程中施加频率的振动，振动力使枝晶破碎，增加液相内结晶核心，在细化组织的同时，提高补缩能力。