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关于水玻璃型壳铸造的工艺你知道吗?

所属分类:公司新闻    发布时间: 2021-06-21    作者:admin
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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,那么就来看一下新疆水玻璃的小编怎么分析吧。

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。

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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。

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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。

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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。

新疆水玻璃

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。

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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。

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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。

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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(见图7),甚至没有涂料层,易使型腔产生局部蚁孔。

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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。

五、蠕孔

特征:型壳的内表面上有分散的,或密集的蠕虫状孔洞。

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产生原因

(1)涂料中的粉液比过低(≤1:0.6)。蜡模上的涂料层太薄。

(2)产生“蚁孔”的(2)、(3)、(4)同样适用于蠕孔。

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防止措施

“蚁孔”防止措施的(1)、(2)、(3)和(4)均适用于蠕孔。

六、气孔

特征:型壳的内表面留有气泡的光滑孔洞。

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产生原因

(1)面层涂料在搅拌过程中,卷入过多的气体;搅拌后没有进行回性处理,或回性处理时间短。

(2)面层涂料中加入发泡较高的表面活性剂。

(3)面层涂料在搅拌过程中,没有加入消泡剂。

(4)面层涂挂操作不当,在蜡模的棱角处留有气泡。

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防止措施

(1)配制面层涂料过程中应控制搅拌速度,避免卷入或产生过多气泡;充分搅拌后的涂料要进行8~12h的回性处理,使气体充分溢出。

(2)搅拌面层涂料时,应加入发泡较低的润湿剂,常用农乳130或JFC,加入量为水玻璃粘结剂的0.1%~0.3%。

(3)在配制面层涂料过程中,应加入消泡剂;加入量为水玻璃粘结剂的0.05%~0.10%。

(4)注意面层涂挂操作;必要时,用毛刷刷涂,或用压缩空气吹除蜡模棱角处的气泡。

那么一下是今天新疆水玻璃的小编发现的问题,一起来了解一下吧!

(1)提高水玻璃型壳的强度,是防止型壳裂纹、变形的有效措施。

(2)水玻璃涂料是一种非均匀、介稳定的悬浮体。涂料应保证型壳良好的性能,如强度、透气性、热稳定性和脱壳性等;同时涂料又要具有良好的工艺性,如涂挂性、流动性和分散稳定性,及悬浮稳定性等。涂料的配比(粉液比)是防止型壳产生蚁孔和蠕孔的关键因素。

(3)合理的制壳工艺,严谨的操作规程,适时的员工培训,必要的奖惩制度是获得优质型壳的保证。