English
Золь кремнезема представляет собой типичное связующее 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 моделям для изготовления оболочки представляет собой процесс гелеобразования. На гелеобразование влияет множество факторов, в основном электролит, pH, концентрация золя и температура. Существует много типов коммерческих золей кремнезема, и наиболее часто используемым является щелочной золь кремнезема с содержанием кремнезема 30%. Процесс изготовления оболочки из золя кремнезема относительно прост. Каждый процесс состоит из трех процессов: покрытия, шлифования и сушки. Каждый процесс многократно повторяется для получения многослойной оболочки необходимой толщины.
Обычно существует два метода получения золя кремниевой кислоты: 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 кремниевой кислоты. Метод растворения заключается в использовании в качестве сырья промышленно чистого кремния (массовая доля кремния ≥ 97%), а под действием катализатора он непосредственно растворяется в воде после нагревания. Затем раствор фильтруют, чтобы получить золь кремниевой кислоты.
Технические параметры силикагеля для литья по выплавляемым моделям
No.
Chemical Composition (mass fraction, %)
Physical Properties
Others
SiO2
Na2O
Density (g/cm3)
pH
Kinematic Viscosity (mm2/s)
SiO2 Particl Size (nm)
Apperance
Stationary Phase
1
24 - 28
≤ 0.3
1.15 - 1.19
9.0 - 9.5
≤ 6
7 - 15
in invory or light green colour, without impurity
≥ 1 year
2
29 - 31
≤ 0.5
1.20 - 1.22
9.0 - 10
≤ 8
9 - 20
≥ 1 year
Отливки, полученные в процессе изготовления оболочки из золя кремнезема, имеют низкую шероховатость поверхности, высокую точность размеров и длительный цикл изготовления оболочки. Этот процесс широко используется при литье жаропрочных жаропрочных сплавов, жаропрочных сталей, нержавеющих сталей, углеродистых сталей, низколегированных, алюминиевых и медных сплавов.
Процесс прецизионного литья по выплавляемым моделям на основе силиказоля подходит для многократного производства компонентов сетчатой формы из различных металлов и сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками. Хотя этот процесс обычно используется для небольших отливок, этот процесс использовался для производства полных дверных рам самолетов со стальными отливками весом до 500 кг и алюминиевыми отливками весом 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 могут быть изготовлены с использованием литья по выплавляемым моделям, могут иметь сложные контуры, и в большинстве случаев компоненты отливаются по форме, близкой к чистой форме, поэтому после отливки требуется небольшая доработка или не требуется никакой доработки.
Основными компонентами воскового покрытия процесса литья по выплавляемым моделям являются:
Клей на основе кремнеземного золя для поверхностного слоя. Он может обеспечить прочность поверхностного слоя и гарантировать, что поверхностный слой не треснет;
Огнеупорный. Как правило, это порошок циркония высокой чистоты, чтобы покрытие имело достаточную огнеупорность и не вступало в химическую реакцию 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 неудовлетворительный. Следовательно, необходимо добавить смачивающий агент, чтобы улучшить характеристики покрытия и подвешивания.
Пеногаситель. Это также поверхностно-активное вещество, целью которого является устранение пузырьков воздуха в смачивающем агенте.
Переработчик зерна. 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 покрытии из золя кремниевой кислоты является залогом обеспечения качества покрытия. Двумя основными компонентами покрытий являются огнеупоры и связующие вещества. 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 покрытия слишком низкое, покрытие будет недостаточно плотным и в нем будет слишком много пустот, что сделает поверхность отливки шероховатой. Более того, чрезмерно низкое отношение порошка к жидкости также повысит склонность покрытия к растрескиванию, а прочность оболочки будет низкой, что в конечном итоге вызовет утечку расплавленного металла при литье. С другой стороны, если отношение порошка к жидкости слишком велико, покрытие будет слишком толстым, а текучесть будет плохой, что затруднит получение покрытия одинаковой толщины и подходящей толщины.
Подготовка покрытия является важной частью обеспечения качества оболочки. При составлении состава покрытия компоненты должны быть равномерно диспергированы и полностью перемешаны и смачиваться друг другом. Оборудование, используемое для приготовления краски, количество добавок и время перемешивания влияют на качество краски. В нашем цехе литья по выплавляемым моделям используются смесители непрерывного действия. Для обеспечения качества покрытия, когда все компоненты покрытия представляют собой вновь добавляемое сырье, покрытие необходимо перемешивать достаточно продолжительное время.
Контроль свойств покрытий из золя кремниевой кислоты является важным этапом контроля качества. Вязкость, плотность, температура окружающей среды и т. д. краски должны измеряться не менее трех раз в день и в любое время должны контролироваться в пределах установленного диапазона.