你知道吗?水玻璃型壳常见的缺陷有裂纹、变形、鼓胀,蚁孔、蠕孔及气孔等,那今天就让新疆水玻璃厂家的小编为大家分析一下吧。
一、型壳裂纹
型壳裂纹有两种情况,一是浇口杯产生裂纹;二是型壳表面产生裂纹。
浇口杯裂纹特征:型壳的浇口杯有裂纹,严重时浇口杯开裂。
型壳表面裂纹:在型壳的表面上有弯曲的、深浅不等的裂纹。
01、产生原因
(1)涂料中水玻璃的模数、密度过高或过低;涂料中的粉液比过低;或硬化剂的浓度、温度和硬化时间不当,硬化不充分;或型壳在硬化前的自然风干时间不够,不利于硬化剂的继续渗透硬化,影响了硅凝胶的连续性和致密性;或型壳的层数不够等原因,导致型壳的强度低,出现了裂纹。
(2)涂料层涂挂的不均匀,或撒砂层厚薄不均;尤其是浸涂料后没有撒上砂的部位,硅凝胶在收缩时受力不均匀,导致型壳产生裂纹。
(3)脱蜡液的温度低,脱蜡时间太长。由于蜡料的热膨胀系数大于型壳的热膨胀系数,脱蜡缓慢将导致型壳在脱蜡的过程中受到各种应力的作用;如果超过此时型壳的强度极限,就会产生裂纹,甚至开裂。
(4)焙烧时,型壳入炉温度高,升温过快,或高温出炉急冷;或型壳多次焙烧,产生微裂纹,甚至裂纹,降低了强度;或型壳的高温强度低,使型壳在焙烧时产生裂纹。
(5)清理浇口杯时,机械损伤浇口杯。
2、防止措施
(1)采用下列措施,型壳的高温强度就高。
①水玻璃的模数M=3.0~3.4,密度ρ=1.30~1.33 g/cm3配制的加固层涂料。
②采用合理的涂料配制工艺,并执行涂料的“配比-温度-粘度”曲线。
③采用合理的硬化工艺,控制硬化剂的“浓度-温度-硬化时间”;或选用氯化铝代替氯化铵硬化型壳。
④合理的制壳工艺,如涂料粘度与撒砂粒度的合理配合,硬化工艺参数要确保型壳充分硬化。
⑤采取措施增加型壳强度,如常用的增加型壳层数,或采用复合型壳等;必要时大件型壳可用铁丝加固等。
(2)蜡模浸入检验合格的涂料中,上下移动和不断地转动,提起后滴去多余的涂料,使涂料均匀地覆盖在模组的表面上;不能出现涂料的局部堆积或缺少涂料(漏涂);并及时、均匀撒砂。
(3)适当提高脱蜡液的温度,控制在95~98℃;缩短脱蜡时间,以15~20min,不超过30min为宜;水玻璃型壳脱蜡的要点:高温快速。必要时,改进脱蜡方法。
(4)选用合理的焙烧工艺,氯化铵硬化的型壳焙烧温度T=850~900℃,时间0.5~2h;并严格执行;必要时,采用阶段升温,或冷却;型壳焙烧不能超过两次。
焙烧良好的型壳呈白色、粉白色或粉红色;焙烧不良的型壳呈深色或深灰色,表示型壳残留较多的碳分。
(5)清理浇口杯时应仔细,避免机械损伤;必要时,改进浇口杯的结构。
二、型壳变形
特征:型腔的尺寸不符合图样要求。
1、产生原因
(1)型壳高温强度低,其抗高温变形能力也低。型壳变形大部分是在脱蜡、焙烧或浇注过程中产生的。浇注时,靠近浇口的高温有可能使型壳发生变形。
(2)涂料的粘度大,涂层过厚,涂料堆积;或硬化液浓度低,温度低,硬化时间短,硬化不足等原因,导致型壳的强度低。
(3)脱蜡液的温度低,脱蜡时间太长。由于蜡料的热膨胀系数大于型壳的热膨胀系数,脱蜡缓慢将导致型壳在脱蜡的过程中受到各种应力的作用,是型壳在脱蜡过程中变形。
(4)中小件型壳的焙烧温度过高、焙烧时间过长;或冷却过快;或焙烧时摆放不当(堆压、挤压),使得支撑受力不平衡等原因,引起局部变形。
(5)焙烧炉不能满足工艺要求。
(6)焙烧与浇注配合不当,型壳在焙烧后的热态时,强度较高;温度下降时,强度随之下降。如型壳在冷态下浇注,型壳急剧升温热膨胀系数大,导致型壳变形。
2、防止措施
(1)下列因素的合理匹配与控制,就可以适当的提高型壳的高温变形能力:
①水玻璃的模数M=3.0~3.4,密度ρ=1.30~1.33 g/cm3配制的加固层涂料。
②选用硬化剂;氯化铝硬化的型壳比氯化铵硬化的型壳。
③铝硅系粉、砂,代替硅石粉、砂。
④制壳工艺。如涂料粘度与撒砂粒度的合理配合,硬化工艺参数要确保型壳充分硬化。
⑤ 焙烧和浇注的合理配合,防止型壳在冷态下浇注。
⑥采用复合型壳,如水玻璃与硅溶胶型壳,水玻璃与硅酸乙酯型壳等。
(2)掌握、运用、控制涂料的“配比-粘度-温度”关系曲线;注意涂挂操作,使涂层均匀地覆盖;控制硬化液的浓度、温度和硬化时间,使型壳充分硬化。
(3)型壳停放12~24h再脱蜡;选择合理的脱蜡工艺,脱蜡液的温度控制在95~98℃,脱蜡时间为15~20min,不超过30min;以及型壳在脱蜡过程中的摆放等。
(4)选择合理的焙烧工艺,氯化铵硬化的型壳焙烧温度T=850~900℃,时间0.5~2h;注意型壳在焙烧过程中的摆放,避免型壳彼此挤压;控制焙烧出炉的冷却速度等。
焙烧良好的型壳呈白色、粉白色或粉红色。
(5)加强焙烧炉的定期检测和日常维护保养,使其满足焙烧工艺要求。
三、型壳鼓胀
特征:型壳整体鼓胀,或局部涂层鼓胀。型芯鼓胀、型壳内表面鼓胀。
1、产生原因
(1)型壳分层的各种原因:
①水玻璃模数高,或涂料的粘度大;操作不当,或撒砂时间控制不当,使涂料或型砂局部堆积;以及硬化不良等原因。
②面层硬化前的自然风干时间太长,与第二层涂料润湿和结合不好。
③涂料撒砂后,表面有浮砂;或面层砂的粒度过细,砂中粉尘过多或砂粒受潮含水分过多;导致第二层涂料与面层砂结合不牢。
④面层硬化后晾干的时间短,型壳局部表面残留过多的硬化液等原因。
(2)型壳抗高温变形能力低的原因:
①型壳高温强度低,其抗高温变形能力也低。型壳鼓胀大部分是在脱蜡、焙烧或浇注过程中产生的。
②涂料的粘度大,涂层过厚,涂料堆积,或硬化液浓度低,温度低,硬化时间短,硬化不足等原因,导致型壳的强度低,抗高温变形能力也低。
(3)脱蜡液的温度低,脱蜡时间太长。
(4)中小件型壳的焙烧温度过高、焙烧时间过长;或冷却过快;或焙烧时摆放不当(堆压、挤压)等原因。
(5)焙烧与浇注配合不当,如型壳在冷态下浇注,型壳急剧升温热膨胀系数大,导致型壳鼓胀。
2、防止措施
(1)防止型壳分层的各种措施:
①控制制壳场地的温度保持在22~26℃为宜;适当的降低涂料粘度,增加其流动性;必要时,在涂料中适当的添加表面活性剂,改善涂料的涂挂性、覆盖性;注意操作方法,即型壳浸入涂料中,要上下移动和不断地转动,提起后滴去多余的涂料,使涂料均匀地涂挂和覆盖在型壳的表面上,立即撒砂,不能出现涂料或型砂的局部堆积,并充分硬化。
②型壳硬化前应自然风干一定的时间,一般选用15~40min,以型壳“不湿不白”为宜;硬化后要进行晾干,使型壳继续进行渗透硬化,硬化的更加充分。
③检验型砂的粒度和粉尘(粉尘含量≤0.3%),控制型砂在使用中的湿度应≤0.3%;并及时清除型壳上多余的浮砂;面层撒砂的粒度不要过细,以40/70目为宜。
(2)防止型壳变形的各种措施:
①选择合适的水玻璃模数和密度,选用涂料合理的“粉液比、粘度和温度”;铝硅系粉、砂,代替硅石粉、砂;选用合适的硬化剂及选用合理的硬化工艺参数,控制硬化液的浓度、温度和硬化时间,使型壳充分硬化。
②注意涂挂操作,使涂层间均匀地覆盖。
③型壳停放12~24h再脱蜡;脱蜡液的温度控制在95~98℃,脱蜡时间为15~20min,不超过30min。
④氯化铵硬化的型壳焙烧温度T=850~900℃,时间0.5~2h;控制焙烧出炉的冷却速度等。
总之,选用合理的涂料工艺、制壳工艺、焙烧与浇注工艺,或采用符合型壳等,提高型壳抗高温变形能力
四、蚁孔
特征:型壳的内表面上有分散或密集的小孔洞。
1、产生原因
(1)配制面层涂料时,涂料中的粉液比太低(≤1:0.8)。在正常使用温度下,涂料的粘度低(涂料在粉液比相同的条件下,其粘度随着温度的提高而降低),蜡模上的涂料层太薄;而面层砂的粒度较大。尤其是使用沸腾法撒面层砂时,砂粒易穿透涂料层,在型腔形成蚁孔。
(2)蜡模中的硬脂酸含量过低,或蜡模在涂挂前没有进行表面脱脂处理,降低了蜡模的润湿性和涂挂性。
(3)涂料对蜡模的润湿性差、涂挂性差。
(4)蜡模组装不当,或涂挂面层的浸涂、撒砂方法不当,或控料时间太长,使模组的中、上部局部涂料层太薄,甚至没有涂料层,易使型腔产生局部蚁孔。
2、防止措施
(1)配制面层涂料时,在专用配料桶中,不断搅拌水玻璃、润湿剂,再徐徐加入粉料;当水玻璃模数为3.0~3.4,密度为1.25~1.28g/cm3时,粉液比为1:1.0~1.3为宜;充分搅拌后的涂料要进行8~12h的回性处理;再选用相应的面层砂粒度,一般选用50/100或40/70目的硅砂;面层砂应使用雨淋法撒砂。
(2)蜡料中的硬脂酸含量不能低于50%,可以适当的提高硬脂酸的含量(一般为5%~10%),以利于提高蜡模的润湿性,改善蜡模的涂挂性。
模组浸涂前要用脱脂液(浓度为质量分数的0.3%表面活性剂或中性软肥皂水溶液)去除蜡模表面残留的分型剂或脱模剂,以改善蜡模表面对涂料的润湿能力,改善涂料的覆盖性,以提高型壳的表面质量。
(3)在面层涂料中加入适量(一般为粘结剂质量的0.1%~0.3%)的表面活性剂(如农乳130,或JFC),以利于降低涂料的表面张力,增加涂料对蜡模的润湿作用,改善涂挂性。
涂料中加入表面活性剂后,在搅拌过程中易产生气泡,所以应加入消泡剂(常用有机硅树脂系消泡剂,加入量为粘结剂质量的0.05%~0.1%)。
(4)改进蜡模组装,注意型壳面层的涂挂操作,使涂料均匀、完整地覆盖在蜡模的表面上,并及时撒砂。
以上就是新疆水玻璃的小编为大家介绍的关于水玻璃型壳的铸造工艺的缺陷,今天小编为大家介绍了一部分,那么,下期小编将继续为您介绍水玻璃型壳的铸造工艺的其它缺陷,感兴趣的话,就请持续关注小编吧!