Выбор покрытия из силиказоля напрямую влияет на шероховатость поверхности и точность размеров.литье по выплавляемым моделям. Покрытия из золя кремнезема обычно могут напрямую выбирать золь кремнезема с массовой долей кремнезема 30%. Процесс нанесения покрытия прост, а эксплуатация удобна. В то же время оболочка литейной формы, изготовленная с использованием покрытия, имеет высокую прочность, а цикл изготовления оболочки может быть сокращен.
Золь кремнезема представляет собой типичное связующее вещество на водной основе с коллоидной структурой кремниевой кислоты. Это полимерный коллоидный раствор, в котором высокодисперсные частицы кремнезема растворимы в воде. Коллоидные частицы имеют сферическую форму и диаметр 6-100 нм.процесс литья по выплавляемым моделямСоздание оболочки — это процесс гелеобразования. На гелеобразование влияет множество факторов, в основном электролит, pH, концентрация золя и температура. Существует много типов коммерческих золей кремнезема, наиболее часто используемым является щелочной золь кремнезема с содержанием кремнезема 30%. Процесс изготовления оболочки из силиказоля относительно прост. Каждый процесс включает три процесса: нанесение покрытия, шлифование и сушка. Каждый процесс повторяется многократно для получения многослойной оболочки необходимой толщины.
Обычно существует два метода получения золя кремнезема: ионный обмен и растворение. Метод ионного обмена относится к ионному обмену разбавленного жидкого стекла для удаления ионов натрия и других примесей. Затем раствор фильтруют, нагревают и концентрируют до определенной плотности с получением золя кремнезема. Метод растворения предполагает использование в качестве сырья технического чистого кремния (массовая доля кремния ≥ 97%), который под действием катализатора непосредственно растворяется в воде после нагревания. Затем раствор фильтруют для получения золя кремнезема.
Технические параметры кремнезема для литья по выплавляемым моделям | ||||||||
| Нет. | Химический состав (массовая доля, %) | Физические свойства | Другие | |||||
| SiO2 | Na2O | Плотность (г/см3) | pH | Кинематическая вязкость (мм2/с) | Размер частиц SiO2 (нм) | Внешний вид | Стационарная фаза | |
| 1 | 24–28 | ≤ 0,3 | 1.15 - 1.19 | 9,0 - 9,5 | ≤ 6 | 7–15 | цвета инвори или светло-зеленого цвета, без примесей | ≥ 1 года |
| 2 | 29–31 | ≤ 0,5 | 1,20 - 1,22 | 9,0 - 10 | ≤ 8 | 9 - 20 | ≥ 1 года | |
Отливки, полученные в процессе изготовления оболочек из силиказоля, имеют низкую шероховатость поверхности, высокую точность размеров и длительный цикл изготовления оболочек. Этот процесс широко используется при литье жаропрочных жаропрочных сплавов, жаропрочных сталей, нержавеющих сталей, углеродистых сталей, низколегированных сплавов, алюминиевых и медных сплавов.
Процесс прецизионного литья по выплавляемым моделям на основе силиказоля подходит для повторяемого производства компонентов сетчатой формы из различных металлов и высокоэффективных сплавов. Хотя этот процесс обычно используется для небольших отливок, этот процесс использовался для производства целых дверных рам самолетов: стальные отливки весом до 500 кг и алюминиевые отливки до 50 кг. По сравнению с другими процессами литья, такими как литье под давлением или литье в песчаные формы, это может быть дорогостоящим процессом. Однако компоненты, которые можно изготовить с помощью литья по выплавляемым моделям, могут иметь сложные контуры, и в большинстве случаев компоненты отливаются почти по чистой форме, поэтому после отливки требуется небольшая доработка или она вообще не требуется.
Основными компонентами воскового покрытия процесса литья по выплавляемым моделям являются:
Силиказольный клей для поверхностного слоя. Он может обеспечить прочность поверхностного слоя и гарантировать, что поверхностный слой не растрескается;
огнеупорный. Обычно это порошок циркония высокой чистоты, обеспечивающий достаточную тугоплавкость покрытия и отсутствие химической реакции с расплавленным металлом.
Смазка. Это поверхностно-активное вещество. Поскольку покрытие из золя кремнезема представляет собой покрытие на водной основе, смачиваемость между ним и восковой формой плохая, а эффект покрытия и подвешивания плохой. Поэтому необходимо добавлять смачивающий агент для улучшения покрытия и характеристик удерживания.
Пеногаситель. Это также поверхностно-активное вещество, целью которого является удаление пузырьков воздуха из смачивающего агента.
Зерновой рафинер. Это может обеспечить измельчение зерна отливок и улучшить механические свойства отливок.
Другие придатки:суспендирующий агент, индикатор высыхания, агент замедленного высвобождения, и т. д.
Правильный подбор пропорции каждого компонента в кремнезольном покрытии является залогом качества покрытия. Двумя основными компонентами покрытий являются огнеупоры и связующие. Соотношение между ними представляет собой соотношение порошка и жидкости в покрытии. Соотношение порошка и жидкости в краске оказывает большое влияние на характеристики краски и оболочки, что в конечном итоге влияет на качество отливки. Если соотношение порошка и жидкости в покрытии слишком низкое, покрытие не будет достаточно плотным и будет слишком много пустот, что сделает поверхность отливки шероховатой. Кроме того, чрезмерно низкое соотношение порошка и жидкости также увеличит склонность покрытия к растрескиванию, а прочность оболочки будет низкой, что в конечном итоге приведет к вытеканию расплавленного металла во время разливки. С другой стороны, если соотношение порошка и жидкости слишком велико, покрытие будет слишком толстым, а текучесть будет плохой, что затрудняет получение покрытия однородной и подходящей толщины.
Подготовка покрытия является важной частью обеспечения качества оболочки. При составлении покрытия компоненты должны быть равномерно диспергированы, полностью перемешаны и смочены друг другом. Оборудование, используемое для приготовления краски, количество добавок и время перемешивания — все это влияет на качество краски. В нашем цехе литья по выплавляемым моделям используются смесители непрерывного действия. Чтобы гарантировать качество покрытия, когда все компоненты покрытия являются вновь добавленным сырьем, покрытие необходимо перемешивать в течение достаточно длительного времени.
Контроль свойств покрытий из силиказоля является важным этапом контроля качества. Вязкость, плотность, температуру окружающей среды и т. д. краски необходимо измерять не менее трех раз в день и в любое время контролировать в пределах установленного диапазона.
Время публикации: 25 июля 2022 г.