前言

拋磚引玉　共同求索

寫本書的念頭很早，可以追溯到20世紀90年代初。

那時，已經幫助一些企業用上了自己研發的消失模鑄造設備，取得了許多“成功”的案例，總結和積累了一些教訓和經驗。為在國內推廣消失模鑄造，先在《鑄造》雜志，后又在《鑄造技術》和《特種鑄造》雜志撰寫文章，宣傳和介紹消失模鑄造。因為當時國內僅我一家專業消失模鑄造設備廠，所以，有的老朋友美譽我是把消失模鑄造推向國內市場的第一人，事源于此。

當時想得很簡單，錯以為把設備調試好就完成了一個項目，可以交差了。其實，設備調試結束后才是消失模項目的開始。因為，不僅要教會現場操作者如何操作使用設備，還要向技術人員傳授自己掌握的經驗和教訓，把鑄件做好。不同廠家的鑄件各不相同，而且，廠家應用了消失模鑄造技術后都想不斷開發新的產品，所以每天咨詢電話不斷，每天都面臨新鑄件的挑戰。我特別希望有一本書能把消失模鑄造說清楚，替我分憂，替我分身！

最初的想法是以圖片的形式編輯100個案例。我想100個案例基本可以表述各類鑄件了。為此目的開始了圖片的收集和整理工作。當坐下來把收集到的圖片編輯成文的時候，卻發現收集到的案例已經過時了！甚至是錯誤的了！

比如做板狀件，開始階段都是側面底注工藝，當把這個工藝作為案例總結時，發現底部注入鋼水不如在下1/3處注入好；當把下1/3處注入當作典型案例總結時，又發現它不如在冒口上開內澆道好；隨著對消失模鑄造認識的不斷提高，現在做板狀件不需要澆注系統了，直接從冒口澆注。做箱體類鑄件同樣也是一次次的自我否定，導致雖有愿望卻終未成冊。

不斷地自我否定，是沿階攀登和求索的插曲。初起時只注重“怎么做”，只注重告訴他人“怎么做”。后來才發現消失模鑄造應該有自己的理論，更要注重“為什么這樣做”！

在不斷思索為什么改變內澆道的切入位置時，泡沫模氣化不全的殘留物的發生位置也會隨之變化這個問題的時候，發現了二者之間的位置規律：總是遠離內澆口！

為什么遠離內澆道的位置會發生泡沫模氣化不全的缺陷呢？其實這個原因常常掛在嘴邊上，只是沒想到要和“這個為什么”進行聯系。從做消失模鑄造開始的那一天起，就知道消失模鑄造的澆注溫度要比傳統的砂型鑄造澆注溫度高30～50℃，因為泡沫消失需要鐵水攜帶的熱量。當偶然的一天把鐵水溫度與泡沫氣化不全的原因聯系在一起的時候，心頭的疑惑豁然開朗：因為遠離內澆道的位置鐵水溫度低呀！這才聯想到內澆道的切入位置最終會影響型腔內各個區域的鐵水溫度，從而影響泡沫的氣化。對這個過程的描述一直覺得很拗口，“流場”“熱場”兩個名詞是在一次與客戶溝通時無意識中從口里蹦出去的！脫口而出可能就是這種情況。

用“流場”描述鐵水流經澆注系統和進入型腔后的充型軌跡，很貼切，很容易被聽懂；用“熱場”描述鐵水充型后各個區域熱量和溫度的分布，也很貼切，很容易被聽懂，說起來也爽口，消失模鑄造的兩個新名詞就這樣產生了。

有了“流場”和“熱場”，在分析和講述負壓的功能時，順理成章就使用了“負壓場”一詞。

2000年，我提出的消失模鑄造“流場、熱場、負壓場”的三場理論就已經基本成熟，所以，想出一本“案例集”的想法又萌動了，并有所“膨脹”。因為此時依據“三場理論”提出了我的“消失模鑄造澆注系統設計原則”，因此，想把書名定為《消失模鑄造澆注系統設計及個案百例》。

當想到出書不應該只是為了撐面子，要對讀者負責，對行業、對社會，當然也是對自己負責任的時候，又猶豫了，但是沒有退縮。猶豫的是：自己20多年來親臨現場摸爬滾打，甚至是廢寢忘食總結出的“三場理論”能否站得住腳？是不是偽命題？

實踐是檢驗真理的唯一標準！可以再現的理論才是正確的理論。2000年春，我鼓起了勇氣在長春組織了“全國消失模鑄造企業技術交流研討會”，那時候國內的消失模鑄造企業還不是很多，參加的人員也不多，但都是老朋友、好朋友。都是敢先吃螃蟹的人！老朋友們聚在一起很開心！很熱鬧！聽了我對“流場、熱場、負壓場”的講述后，大家都暢所欲言，結合各自的實踐經驗，站在不同角度介紹了各自的心得體會，使會議討論的內容豐富多彩，一致認為“三場理論”深入淺出、富于哲理，表述了他們想要表述的觀點，能站住腳！

長春的研討會比我想象的要好，取得了意料之外的成功！給予了我極大的自信！2001年又在珠海組織了“第二屆全國消失模鑄造企業技術交流研討會”。辦長春研討會時心中沒有底，所以沒敢說是“首屆”呀，或是“第一屆”。

2003年在昆明召開的“第三屆全國消失模鑄造企業技術交流研討會”是值得回憶的。

頭件事情是： 中國鑄造學會，消失模專業委員會主任葉升平老師與我聯系，要參加我的會議。葉老師說：劉總，聽說你的消失模講座很有特點，我可不可以聽聽你的高論！

當時國內有關消失模的會有三個：一個是由中國鑄造協會實型鑄造委員會召集的年會；另一個是中國鑄造學會消失模鑄造委員會的年會，都是每兩年一次，交替召開；再就是我以企業名義召集的“技術交流和研討會”。其實就是我的講座，一個人要講兩天的課。

葉老師要聽我的課，顯然是抬舉我，給了極大的面子，豈有不答應的道理！

第二件事是：“三場理論”中“流場”轉變成“熱場”的過程，要依據液體的動態傳熱學原理來設計，發生的一些鑄造缺陷也要用這個原理來解釋。我聽過沈陽工業大學董秀琦教授講的動態傳熱學原理，認為他講得很好！為了加深與會者對消失模鑄造“三場理論”的理解，我貿然邀請董秀琦教授參加昆明會議，他竟欣然同意了，我喜出望外！

葉教授和董教授都非常善講，學術功底深厚，講話妙語連珠，又活潑幽默，每當我講到熱點處，二位教授都會上臺，爭著發表自己的見解和評論。三人同臺演講的場景此后再也沒見過，至今記憶猶新，終生不能忘記！昆明會的學術氣氛極濃！

昆明會后，葉老師發聘書聘我為中國鑄造學會消失模鑄造技術委員會副主任委員，協助葉老師做些學會的工作。

第三件事是：昆明的研討會把寶珠砂介紹到消失模鑄造領域。

昆明會前大約一個月時，我接到了洛陽凱林劉滿對的電話，電話中講，他生產的一種叫陶粒的人工砂，外形與拋丸的鐵丸相似，是球形砂，耐火度極高，做消失模鑄造應該很好。是金堆城鉬業公司陳淑英書記讓他與我聯系的。

寶珠砂原用于石油行業，后來被棄之。如果找不到新出路，大量庫存會把他們壓垮。

聽過劉滿對的介紹，直覺告訴我這種人工砂正是消失模鑄造需要的。遂讓其盡快發些來試試看效果如何。

不幾日，10t寶珠砂發來了，我立即組織車間工人分別用碳鋼、高錳鋼、球鐵及灰鑄鐵都做了試驗，并親自錄了像，效果非常理想！其中一個畫面至今清晰記得：試驗的鑄鋼件是油田用的大四通，有一段長200mm，直徑50mm的管。用傳統的石英砂埋泡沫模是一定要用手填塞的，否則肯定填不實，會出鐵瘤！高溫鋼水澆注時，石英砂還會燒結，難以清理！

使用寶珠砂埋型時，工人沒有用手填塞，開箱時，還紅著的陶粒砂像紅寶石珠粒一樣滾落出來，管壁干干凈凈。陶粒改稱寶珠砂可能由此而來吧。

試用寶珠砂的錄像會上播放結束后，劉滿對立刻成了熱點人物，被團團圍住。庫存的寶珠砂被搶購一空。

記得第一位買寶珠砂的人是江西趙光。

在舉辦個人講座的同時，也有了膽量接受一些學術會議的邀請，做消失模鑄造專題演講。其中，鑄造技術雜志組織的會議參加的最多。主講人是魏兵教授，主講課題是“均衡凝固理論”，所以，有幸多次聆聽魏兵老師的精辟演講。客觀地說，“三場理論”的不斷完善受益于“均衡凝固理論”。

幾次會后，我的觀念得到參加會議的專家、教授及同行們的認可，更加自信了，遂開始著手撰寫書稿。

2008年侯馬的會議也值得說幾句。

第一：侯馬會我推出了“鑄鋼排碳法”工藝，當時空殼鑄造尚不成熟，準備在下一次會上再推廣。后因新建北京工廠而停辦了一屆會，被一位涂料商借用宣傳了。

第二：這件事有劃時代的意義，侯馬會上成功介紹了“兩缸發動機缸體的消失模工藝”，我預言消失模工藝做發動機缸體的時代已經到來！不出所料，發動機缸體鑄件此后大量使用消失模工藝，澆注系統也簡化到極致，成品率可高達98% 以上，成為“借用型腔作澆道，極致簡化澆注系統”最典型的案例。

第三：侯馬會后，剛好女兒劉寧本科畢業接替了公司總經理的位置。我輕松了許多。說到劉寧也有故事可講，她小時候，每次家里電話鈴聲響起，4歲的劉寧都會搶著去接，而且開口就問：叔叔你也做消失模么？耳濡目染，劉寧從小就對消失模有感情，大學學的是機械專業，主管公司工作兢兢業業，動手能力也很強，馬來西亞的第一個項目是她一個人指揮安裝調試，試產時親自搖包澆注鋼水，在異國他鄉為中國女孩贏得贊譽！

原來是要寫前言的，卻走筆講起了往事，現在想收也收不回來了！

“消失模鑄造的澆注系統不要人為復雜化，越簡單越高明”“簡單要可靠”，這是我始終堅持的原則，把這一原則上升到“借用型腔作澆道”的新理念，還要回溯到2012年。

聊城耀星公司“吉寧消失模”的全套設備，由我本人提供技術支持，投產過程比較順利。后期開發新產品時一個鑄鐵件的上部有大量炭渣缺陷發生，難以解釋! 為了節省電費，耀星公司白天造型，夜晚澆注。平時去現場看不到澆注過程。為了搞清原因，我夜間跟著觀看了澆注的全過程。結果，真的發現了問題。問題在泡沫澆杯上。

工人們為了澆注時不外溢鐵水，泡沫澆杯做得很大，直徑有150～180mm。泡沫是白色空心球結構，接受鐵水熱量的三種方式中，對輻射和對流都不敏感，所以。我們看到的現象是：鐵水流只有在接觸到泡沫或極近距離時，泡珠才瞬間收縮成稀溜溜的膠狀物，被鐵水卷入型腔。由于泡沫杯上口尺寸大，整個過程一直到澆注結束都在進行。鑄件上部的炭渣缺陷就是后期卷入到型腔的泡沫液態物來不及氣化產生的。

這種現象啟發了我，埋在干砂中的泡沫模，不會在鐵水澆進型腔后的瞬間都萎縮成為液態，被負壓吸附在涂層上面，形成空腔，而是鐵水充型到哪里，哪里的泡沫才退讓，而后氣化。因此，即使是從型腔頂部進鐵水，也不用擔心會形成空腔而發生塌垮。只有鐵水通過的部分會讓出一條通道來。所以，不用擔心型腔垮塌的問題，合適的型腔是可以用來作澆道的。

一次不經意間勾勒由型腔頂部注入鐵水和由底部注入鐵水的充型軌跡時，猛地發現：傳統的底注，是U字形的充型過程，熱場是下部熱，上部涼，是倒置的；頂注實際是底部先充型，然后才是上部充型，充型過程中有無數個階梯澆道。頂注才是真正的底注，流場、熱場都合理！原來，眼睛欺騙了我們！“眼見”真的不一定是實。

2013年6月，在新廠固安吉寧公司舉辦的“第六屆消失模講座”上的典型案例介紹中，增加了“借道生財”一節, “借道生財”是“借用型腔作澆道”的早期提法。“借道”二字過于通俗，以后的講座中，把這一新理念單列為課題，講述時采用“借用型腔作澆道”一詞。

借用型腔作澆道只是一個理念，只適用于具備一定條件的鑄件，不適用于所有的鑄件，這是新疆潘敬瑞總囑咐我要向大家交代的一句話。

固安講座給我留下了人生中最大的遺憾！會議報到的那一天，接到長春老媽病重住院的電話，原想兩天講課后回去護理，萬萬沒有想到我的講課結束了，老母親竟駕鶴西去了，沒能見到最后一面！留下終身遺憾，謹以此書作為對母親的慰藉！

葉升平教授主持鑄造學會消失模與V法專業委員會工作后，影響迅速擴大，成績卓然！參加年會的人數最多時達到400人。為了配合學會工作，2013年4月份，由我主持創辦了《消失模與V法》雜志。這時《消失模鑄造澆注系統設計及個案百例》已經成稿，只是自己覺得還缺些什么，才沒有著手出版。如今有了雜志，可以在雜志上先與讀者見面，聽聽意見。這就有了先后十六期的連載。連載提升了消失模與V法雜志的含金量，也豐富了雜志的內容，收到了極好的反映。許多讀者買了全套雜志的合訂本，就是為了看《消失模澆注系統設計及個案百例》的連載。我經常到一些企業幫忙，也有一些應景的論文在雜志上發表。2017年，南京高淳第十屆消失模講座前，收集起來編成了一本銅版紙彩色印刷的《劉立中論文集(一）》，并繪制了一張幅面2300mm×900mm的消失模鑄造工藝流程、工藝要領及工藝管理一覽表。講座內容、論文集和消失模大表深得與會者的好評，在業內引起了很大的反響，會后接到許多電話求購論文集和大表，詢問下一次講座的時間。此時的我很開心！似乎有一種卸去包袱、使命完成、到站下車的感覺！

把論文集充實內容，重新編輯，成為這本《消失模鑄造工藝學》完全是魏兵老師鼓勵的！從辦《消失模與V法》雜志開始，魏兵老師就一直關注和支持我，多次親筆寫信給我！論文集成冊后第一時間寄給魏兵老師。沒有想到，我怎么也不會想到的是，魏兵老師回我一封長達五頁的親筆信！國家級有突出貢獻的知名教授竟通讀，并逐字逐句閱校了這本論文集，鼓勵我把論文集編輯成一本專著出版。信中魏老師還具體地指導我如何完善內容，如何與出版社聯系，選擇什么書名等細節的操作。沒有魏兵老師的肯定和到位的支持，《消失模鑄造工藝學》就不會這么快與讀者見面。

當捉筆重新編撰書稿的時候又發現有些章節案例還應該充實，特別是“消失模鑄造借用型腔作澆道”一章。

2013年固安講座后，應業內新老朋友的要求，連年在北京亦莊、北京房山、南京高淳、杭州富陽、鄭州上街舉辦了以推廣“消失模鑄造三場理論”和“極致簡化澆注系統，借用型腔作澆道”新理念為目的的專題講座，聽課者已遍及全國各地。新理念已在諸多企業實施，成功案例不斷回饋。為了補充尚有不足的案例，我先后赴東北三省、山東、江蘇、安徽、江西、湖南、河南、山西、新疆、河北等地展開了大面積的收獲之旅。令我欣慰的是，所到之處都受到了熱情親切的接待，對“消失模鑄造的三場理論”和 “極致簡化澆注系統，借用型腔作澆道”新理念都給予了肯定的評價！遺憾的是，這些弟兄們多數沒有做記錄、拍照片積累原始資料的習慣，許多特別好的案例只有口述，沒有可以直視的影視資料佐證。

消失模鑄造工藝周期比較長，拍一套典型案例從白模制作到清理后的成品鑄件通常需要一周時間。盡管如此，此次收獲之旅的收獲還是豐碩的！使本書的內容更加豐富多彩。

消失模鑄造工藝學后期編輯過程中得到了眾多業內好友的鼎力相助，他們是：江西九一機械制造有限公司趙光、童容英；新疆宏泰瑞星鑄造有限公司潘敬瑞；山西晉城山寧管業公司韓銀午；河南鄭州松川耐磨材料鑄造有限公司丁寶全、李新良；安徽蕪湖新興鑄管有限公司賈國芳；河南武陟前程機械有限公司古中平；河北遷安首鋼礦山機械制造廠王奎忠；山西礦山建設股份有限公司魏東林；安徽惠明機械制造有限公司于惠明、孫傳梅；河南新鄉市凱燁機械設備有限公司趙紅權、張愛蘭；山西翼城利秀鑄造技術咨詢有限公司段克利、段克生；山東昌邑市祥鑫機械制造有限公司姜言濤；山東濰坊市海濤塑業有限公司王兆海；山東濰坊市秋辰機械制造有限公司馬方茂、呂洪濤、張林艷；河南開封市東方鑄材有限公司曹愛玲；湖南長沙匯銀機械制造有限公司銀波；陜西渭南永力鑄業有限公司張永力；河北保定知感工貿有限公司馬增雙、付東方；陜西西安亞澳農機股份有限公司史可器、楊婷；遼寧本溪運通瑪鐵有限責任公司劉榮東、杜連誼；山西長治匯升耐磨材料有限公司親貴增、秦少波；河北張家口雙圓機械制造有限公司成世德；四川廣漢元鼎機械制造有限公司何清泉；山東聊城耀興機械制造有限公司喬華振；山西晉城唐騰工貿有限公司朱建堂；湖南衡陽泓盛機械股份有限公司林承利等。在此表示感謝。還特別要感謝我在研發和推廣消失模鑄造新理論、新工藝、新技術過程中，所有給予幫助、支持、鼓勵的朋友們。

書中加了一些宣傳頁，原始想法是讀者看過此書后，如果哪一個工藝環節需要調整或幫助，不用再去查找其他信息了。這些廠家都是我考察多年，值得信賴的合作伙伴和好朋友！作為朋友，他們慷慨支持我出書，借此機會表示真摯的謝意！愿此書也能給他們帶來好運！此外，本書封面圖片由張復文先生友情提供，在此，一并表示誠摯的謝意！

這本書，是我們從事消失模鑄造工藝三十多年心血的結晶，日月還在輪回，探索還在繼續，我們只是作為過來人為你拋一塊磚頭，未來的路還要靠未來的同路人去求索！

劉立中　13504412613

劉　寧　18631627799

2019年1月　北京