一、國(guó)外精鑄技術(shù)進(jìn)展述評(píng)
以往工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家回收模料大多只用作澆道，而不用來(lái)壓制蠟?zāi)！＿@不僅浪費(fèi)大量寶貴的自然資源，就連廢蠟的堆放和處理也都是問(wèn)題。充分利用廢舊模料，不但節(jié)省資源，降低成本，而且大大減少?gòu)U棄物排放，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，也是精鑄業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。所以，自上世紀(jì) 90 年代以來(lái)，美、歐各國(guó)也逐漸改變?cè)械膫鹘y(tǒng)習(xí)慣，將精鑄生產(chǎn)廠家廢棄的模料或回收模料，經(jīng)特殊的凈化處理，再按用戶不同需求調(diào)整成分，模料性能經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后出廠，這就是所謂‘回收-再生’模料 (Reclaim Wax)。自上世紀(jì) 90 年代以來(lái)，其產(chǎn)量與日俱增，生產(chǎn)規(guī)模迅速擴(kuò)大，廣泛用來(lái)壓制民用和商業(yè)精鑄件所用的蠟?zāi)? 大量使用后，模料成本節(jié)省 35％～66％，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著 [1] [6] ?，F(xiàn)在，還有的模料生產(chǎn)廠家將熔模鑄造廠脫出的模料收集起來(lái)，統(tǒng)一集中處理，然后再銷售給熔模鑄造廠，反復(fù)使用幾次后，再收回處理??。這種實(shí)質(zhì)上是由模料制造廠商長(zhǎng)期提供回收-再生服務(wù)的模料稱為‘SystemWaxes’。
模料回收- 再生的關(guān)鍵技術(shù)
目前，無(wú)論外，大多數(shù)精鑄廠家采用蒸汽脫蠟法。脫出的模料中常含有質(zhì)量分?jǐn)?shù) 5％～15％的水分, 15%~35%的填料（對(duì)填料蠟），和大約 0.5% 的陶瓷類夾雜物 [2] ?；厥仗幚淼年P(guān)鍵是將這些陶瓷類夾雜物除去，因?yàn)樗鼈兪悄Ａ现袣埩艋曳值闹饕獊?lái)源。當(dāng)然其他一些無(wú)機(jī)化合物，諸如氧化鐵之類，也是必須嚴(yán)格控制的。傳統(tǒng)的模料回收方法是沉降法。這種方法處理過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，而且沉降物不密實(shí)，收得率也不高。更好的方法是采用高效的加壓多級(jí)過(guò)濾或/和離心分離法，以加速處理過(guò)程并獲得更純凈的模料。圖 1-1 和圖 1-2 所示分別為英國(guó)Remet UK Ltd.的過(guò)濾和離心分離系統(tǒng) [2] 。不難看出，當(dāng)前國(guó)外流行的模料回收處理方法，其技術(shù)關(guān)鍵就在這種多級(jí)過(guò)濾凈化系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)過(guò)濾的模料通常具有良好的物理性能，灰分含量可降 0.05%甚 0.03%以下，可與無(wú)填料的新蠟媲美，直接用作民用精鑄件模樣蠟或澆道蠟。如再補(bǔ)充一些原材料和附加物（通常是添加某些烴蠟），則可進(jìn)一步獲得符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格或用戶要求的再生蠟?；厥障炛腥缭偌尤胍恍┬孪?、樹脂和填料，也可制成某些精鑄件使用的填料蠟。采用離心分離所得回收模料中灰分含量通常要比過(guò)濾處理的高，經(jīng)常達(dá) 0.1%甚更高。
值得強(qiáng)調(diào)指出的是，回收-再生模料制成后必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，合格后才能出廠。
通常以下 4 項(xiàng)指標(biāo)是必須檢測(cè)的：
1) 灰分含量 灰分含量超標(biāo)則需要重新處理；
2) 軟化點(diǎn)（環(huán)球法） 如果軟化點(diǎn)與新蠟不一致，則需要調(diào)整模料成分；
3) 粘度 用以衡量液體模料的流動(dòng)和泵出能力。粘度超標(biāo)，則需調(diào)節(jié)模料成分以便跟新蠟保
持一致；
4) 針入度
二. 國(guó)外回收- 再生模料的主要生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品
美國(guó) K-Wax, Inc.的產(chǎn)品
早在上世紀(jì) 90 年代初期甚更早，美國(guó) K-Wax, Inc. 就已經(jīng)將回收-再生模料投放市場(chǎng)，其質(zhì)量和性能與新蠟大體持平。在生產(chǎn)過(guò)程中采用一系列性能檢測(cè)手段，隨時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控。自 1996 年第 9 屆世界精鑄會(huì)議后，生產(chǎn)規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)品銷售范圍從圍繞該廠半徑 800 公里，擴(kuò)展美國(guó)西海岸乃太平洋沿岸。跟新蠟一樣，回收-再生模料的供貨狀態(tài)也有粒狀和塊狀二種。自 21 世紀(jì)以來(lái)，該廠除供應(yīng)回收-再生蠟，也開始供應(yīng)‘System Waxes’ 。
值得注意的是，自上世紀(jì)末以來(lái)，不僅象 K-Wax, Inc.這樣的規(guī)模較小的模料生產(chǎn)廠商，甚象美國(guó) M.Argueso & Co., Inc.和英國(guó) Remet UK Ltd.等世界廠商也逐步涉足回收-再生模料的開發(fā)、生產(chǎn)。
英國(guó) Remet UK Ltd.的產(chǎn)品
Remet UK Ltd.提供的回收-再生模料有 RW 140 PASTILLE，顏色:棕(偏黃)；RW 160PASTILLE 顏色:棕(偏紅)二個(gè)牌號(hào)，粒狀供貨。目前已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，據(jù)用戶復(fù)驗(yàn)，灰分含量均低于 0.03%，針入度 5~7°。性能穩(wěn)定，價(jià)格合適，使用效果好。
Argueso & Co., Inc.
M.Argueso & Co., Inc.開發(fā)成功的專利技術(shù) ‘Tech-Clean’ [發(fā)表于 Incast 2000 (9)], 可使回收模料中灰分含量減少 74％，達(dá)到 0.03%以下，經(jīng)常保持在 0.003%~0.005%范圍 ?；曳种械腟iO 2 、Na 2 O、SO 2 、CaO、 Fe 2 O 3 等氧化物含量均大幅下降(表 1-2) [4] 。從而達(dá)到或接近新蠟的標(biāo)準(zhǔn)。
三． E.R.Amantino & Cia.Ltda. 精鑄公司的模料回收處理系統(tǒng)目前，國(guó)外除了有若干專業(yè)化的模料生產(chǎn)廠商提供回收-再生模料或‘System Waxes’外，也有一些精鑄生產(chǎn)廠家自行研究和開發(fā)模料回收-再生系統(tǒng)，取得良好效果。巴西E.R.Amantino & Cia.Ltda.精鑄公司便是一例 [5] 。該公司于上世紀(jì)末著手開發(fā)模料回收-再生處理系統(tǒng) 。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，只需一個(gè)工人操作。蒸汽脫蠟后模料無(wú)需重新加熱，直接進(jìn)入回收處理單元，使脫蠟與回收連成一線，成為一個(gè)完整的在線系統(tǒng)。引入模料回收單元后，蒸汽脫蠟設(shè)備無(wú)需進(jìn)行大的改動(dòng)和調(diào)整。處理完畢的蠟液，可以通過(guò)液壓泵直接打到靠近制模間的位置備用。圖 1-3 所示為該系統(tǒng)的流程圖。
回收-再生模料投入使用前需嚴(yán)格檢測(cè)其性能指標(biāo)。反復(fù)使用 10 次之后（每生產(chǎn)周期添加10％新蠟），各項(xiàng)性能(包括滴熔點(diǎn)、灰分和收縮率等)基本保持不變。含水量和灰分符合新蠟規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求。
Amantino & Cia.Ltda.精鑄公司使用回收再生模料已成功地生產(chǎn)了大量尺寸小而精度要求高的槍械類精鑄件。
四．我國(guó)模料使用的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
目前，我國(guó)樹脂基模料回收處理主要采用靜置沉降法將蠟液與粉塵和水分離。這種處理方法耗時(shí)長(zhǎng)，效率低，沉降物不密實(shí)，收得率有限，處理效果不盡如人意。特別值得指出的是，許多精鑄廠家，為了降低成本，模料長(zhǎng)期反復(fù)使用，從不更換，以致灰分越積越多，嚴(yán)重影響模料純凈程度和性能。尤其嚴(yán)重的是，絕大多數(shù)廠家對(duì)模料中灰分含量從不進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)灰分含量嚴(yán)重超標(biāo)這一事實(shí)視而不見。隨機(jī)抽查某些精鑄廠在線使用的模料，灰分含量經(jīng)常超過(guò)國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)要求(<0.05%)近 10 倍之多! 這不能不認(rèn)為是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。蒸汽脫蠟后殘留在型殼中尚未脫盡的‘臟蠟’，當(dāng)型殼焙燒 900℃左右，便形成黑褐色樹脂狀殘?jiān)ㄓ址Q“碳污”），粘附在型殼表面(圖 1-4 b)，當(dāng)溫度更高氧氣充足時(shí)，這些殘?jiān)M(jìn)一4步氧化、燃燒，或形成淡黃色粉末，附著于型殼表面，或集中堆積在型腔里某個(gè)角落。顯然，無(wú)論哪種形態(tài)的灰分，都是鑄件中非金屬夾雜物的主要來(lái)源之一。鑄件噴砂后，暴露出各種形態(tài)的凹坑和孔洞類缺陷(圖 1-5)?？梢娔Ａ现谢曳趾扛?，無(wú)疑是目前影響我國(guó)精鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素之一，也是產(chǎn)品上檔次的嚴(yán)重障礙，已經(jīng)成為我國(guó)精鑄業(yè)發(fā)展的一大隱憂。
五．Argueso & Co., Inc. 中國(guó)分 公司提供回收- 再生服務(wù)
美國(guó) Argueso & Co., Inc.是一家擁有百年歷史的模料生產(chǎn)廠商，市場(chǎng)份額名列世界前茅。該廠已于 2004 年登陸中國(guó)大陸，在比鄰上海的江蘇省昆山市建立了一家分廠，于 2004年 6 月順利投產(chǎn)，現(xiàn)已形成年產(chǎn) 1800 噸精鑄模料的生產(chǎn)規(guī)模，是我國(guó)家由外資投資經(jīng)營(yíng)的模料生產(chǎn)廠。設(shè)備先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，工藝過(guò)程控制嚴(yán)格，檢測(cè)手段完備。特別是配備有該公司凈化模料的專利技術(shù)和設(shè)備(‘ Tech-Clean’)。 產(chǎn)品除供應(yīng)中國(guó)大陸外，還銷往包括日本在內(nèi)的亞洲各國(guó)。該廠一方面為客戶提供全新模料 (包括含填料和不含填料的模樣蠟、水溶蠟、粘結(jié)蠟和修補(bǔ)蠟等品種)；另一方面也提供舊蠟回收-再生服務(wù)，目前主要采用兩種模式進(jìn)行運(yùn)作：①將各精鑄廠的舊蠟以一定價(jià)格收購(gòu)，經(jīng)處理后作為模料的原材料；②將各精
鑄廠的舊蠟進(jìn)行脫水去除雜質(zhì)等處理，再按用戶要求添加適當(dāng)組分，將性能調(diào)配理想狀態(tài)再交還精鑄廠使用。除此之外，Argueso 中國(guó)分廠還供應(yīng)包含回收-再生服務(wù)的模料‘SystemWaxes’，按質(zhì)量等級(jí)分 2-RP 838 和 2-RP 868 等二個(gè)牌號(hào)。
