硅溶胶是一种优质硅溶胶模铸造用水基粘结剂,生产用于所有层(面层和背层)。硅溶胶易配制成高粉液比的优质涂料。涂料稳定性好。用硅溶胶制成的壳体不需要化学硬化,型壳制造过程无空气污染。2.2.1 硅溶胶涂料的配比原则
控制涂料粘度以达到稳定制壳质量的目的,配制时按当时的实际情况,当零件壁薄、复杂或带有深陷时,涂料粘度取下限,反之取上限。
1.配制工艺
按涂料的配方取一定量的耐火材料、润湿剂、消泡剂,先将润湿剂及消泡剂加入涂料桶中,然后加入硅溶胶,开始搅拌,在不断搅拌过程中加入耐火材料,待全部加入完后,继续搅拌6h~12h,稳定后测其粘度,过高加硅溶胶稀释,过小则加入一定量的耐火粉料补充,直至粘度合格为止。
2. 硅溶胶涂料液的制壳工艺
3.制壳场地工艺参数
涂料间温度:22℃~25℃;相对湿度45%~65%;通风条件:良好。
4.涂料工艺过程
将清洗好的蜡模(要求干燥后)慢慢浸入L型涂料搅拌桶中,并转动上下移动,让涂料充分并均匀湿润模组后,取出慢慢转动至无涂料堆积、滴落现象时再挂砂,使砂粒均匀附于涂料之上,每层涂料的粘度、撒砂粒度要求(见表3)。面层涂料时要用专用筛网过滤涂料中的砂粒等杂质,以防止模壳中产生砂粒等脱落而造成铸件夹灰夹砂。
表3 硅溶胶涂料的性能要求
型壳层数/面 涂料粘度/s 密度/g•cm-3 撒砂粒度/目
1 30~35 1.81~2.03 80/100(锆英砂)
2 30 1.84~1.85 30/60(煤矸粉)
3 30 1.83~1.84 30/60(煤矸粉)
4 15~20 1.81~1.82 16/30(煤矸粉)
5 15~20 1.80~1.81 16/30(煤矸粉)
6(最外层) 15~20 1.79~1.80
5.硅溶胶铸造每层型壳的干燥过程
硅溶胶在干燥过程中必须严格控制温度,相对湿度及空气流速等,具体工艺参数(见表4)如下。
表4 硅溶胶型壳工艺参数
时间/h 层数/层 干燥温度/℃ 相对湿度/% 风速/m•s-1
≥4 1~2 20~25 50~60 不宜吹风
当环境温度和相对湿度不易调整时,可控制为一定相对稳定额数值:温度为22℃~25℃;湿度45%~65%。
6.模壳脱蜡工艺
采用水浴脱蜡,水温90℃~95℃,脱蜡时间≥20min,以防止水沸腾造成砂粒或涂料进入模壳中。
7.模壳的自检
模壳的自检由操作工自己完成,当有分层、走泡、开裂、烂头者为不合格,浇口中有多余的涂料,不均匀附着者必须除去,否则为不合格。
8.脱模槽清理
每次脱模结束后将蜡水放出浇成蜡锭,浇蜡锭时要用要用160目~200目的筛网过滤去除蜡液中渣滓,并将槽中的水全部放掉并将脱蜡槽打扫干净,下次脱蜡时重新加入清洁的水。
9.焙烧工艺
9.1 单壳焙烧
模口朝下,放置于炉膛内,焙烧温度900℃~1050℃,到温后保温1h~2h后开始取出浇注;当需要装箱时待小于450℃出炉、装箱。
9.2 装箱焙烧
认真仔细检查模壳质量,凡有型腔开裂、剥落、起皮等现象不予装箱。清除浇口翻边及浮砂,模壳口朝下,四周均匀拍摆模壳,清除夹灰、夹砂及型腔表面的浮尘。用压缩空气吹净型腔内夹灰及其表面浮尘100%进行清水清洗模壳型腔,去除内部渣滓。再次轻轻拍摇模壳后装箱,填砂后用石棉板盖住浇口并用两半缺口的石棉板盖住砂箱上口(石棉板大小保证盖满整个砂箱上口并伸出挡砂箱爆皮的边沿),以防止焙烧至浇注过程中砂箱爆皮落入模壳中而造成铸件夹灰。如有浇口损坏,杯口有砂粒外露者,则停止使用,经修补并经检验合格后方再次使用。小于450℃装箱,箱式电阻焙烧炉焙烧至900℃,保温2h后方可浇注。
10.结束语