一、確定澆注時間的核心影響因素（前提條件）

1. 鑄件材質與澆注溫度
   • 材質不同，金屬液的流動性、密度差異極大：
     • 鑄鐵（灰鐵、球鐵）：澆注溫度 1300-1450℃，流動性較好，允許稍短的澆注時間；
     • 鑄鋼：澆注溫度 1500-1650℃，流動性差，但高溫易加速泡沫氣化，需控制澆注速度（避免沖刷）；
     • 鋁合金：澆注溫度 650-750℃，流動性好，但低溫下泡沫氣化緩慢，需保證足夠時間讓氣化產物排出。
   • 規律：流動性越好、澆注溫度越高，澆注時間可適當縮短；反之則需延長。
2. 鑄件結構與重量
   • 鑄件重量：是計算澆注時間的基礎，重量越大，需澆注的金屬液越多，時間越長（但需避免 “過長導致氣化殘留”）；
   • 鑄件壁厚：
     • 薄壁件（如鋁合金殼體，壁厚 2-5mm）：需快速澆注（短時間），防止金屬液在充型過程中冷卻凝固（導致 “澆不足”）；
     • 厚壁件（如鑄鐵機床床身，壁厚＞30mm）：需緩慢澆注（長時間），避免金屬液沖刷泡沫導致塌箱，同時給氣化產物足夠排出時間；
   • 復雜程度：帶復雜內腔、窄縫的鑄件，需延長澆注時間，防止局部 “憋氣”（氣化產物無法排出，形成氣孔）。
3. 工藝條件
   • 負壓度：消失模需在負壓砂箱中澆注（通常負壓度 - 0.04~-0.08MPa），負壓度越高，氣化產物排出越快，可適當縮短澆注時間；若負壓度不足，需延長時間以避免氣孔；
   • 泡沫材質：常用 EPS（可發性聚苯乙烯）、STMMA（可發性苯乙烯 - 甲基丙烯酸甲酯共聚物），STMMA 的氣化溫度更低、產物更易排出，相比 EPS 可適當縮短澆注時間；
   • 涂料透氣性：涂料透氣性越好（如石英砂基涂料），氣化產物排出越順暢，澆注時間可稍短；透氣性差則需延長。

二、澆注時間的計算方法（理論公式）

1. 基礎公式（適用于鑄鐵、鑄鋼件）

• 符號說明：
  • $T$：澆注時間（單位：s，秒）；
  • $G$：鑄件重量（單位：kg，千克）；
  • $K$：工藝系數（核心修正項，需根據材質、壁厚、負壓度調整，具體數值見下表）。

2. 工藝系數$K$的取值標準（關鍵修正）

3. 特殊情況修正（超大型件 / 薄壁件）

• 超大型件（重量＞50kg，如機床床身）：需在基礎公式上乘以 “重量修正系數$f$”，$f=1.1-1.3$（重量越大，$f$越大），避免澆注時間過短導致充型不均；
• 極薄壁件（壁厚＜3mm，如鋁合金電子外殼）：需乘以 “薄壁修正系數$g$”，$g=0.7-0.9$，縮短澆注時間防止澆不足。

三、經驗驗證與調整（關鍵步驟）

1. 試澆驗證流程
   • 第一步：按理論計算的時間進行小批量試澆（通常 3-5 件）；
   • 第二步：觀察澆注過程中的 “充型狀態”：若金屬液表面平穩、無劇烈沸騰（泡沫氣化均勻）、無冒口返噴，說明時間基本合理；若出現金屬液 “沖砂”（沖刷泡沫導致砂型塌陷），需延長時間（降低澆注速度）；若出現 “澆不足”（薄壁處未充滿），需縮短時間（提高澆注速度）。
2. 根據缺陷調整時間
   • 缺陷 1：氣孔 / 炭渣 → 原因：澆注時間過短，氣化產物未排出；調整：延長時間 10%-20%，同時檢查負壓度和涂料透氣性；
   • 缺陷 2：塌箱 / 夾渣 → 原因：澆注時間過短，金屬液流速過快沖刷泡沫；調整：延長時間 15%-30%，降低澆注速度；
   • 缺陷 3：澆不足 / 冷隔 → 原因：澆注時間過長，金屬液在充型中冷卻；調整：縮短時間 10%-15%，同時適當提高澆注溫度；
   • 缺陷 4：增碳（鑄鋼件） → 原因：澆注時間過長，泡沫熱解殘留炭化物；調整：縮短時間（但需避免沖刷），同時改用 STMMA 泡沫或提高負壓度。
3. 批量生產中的動態優化
   • 若同一批次鑄件出現波動（如泡沫密度變化、砂型緊實度差異），需微調澆注時間：例如泡沫密度升高（更難氣化），需延長時間 5%-10%；砂型緊實度過高（透氣性下降），需延長時間 10%-15%。

四、典型案例參考（實際應用）

總結

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