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精密鑄件制造主要制殼工藝的優缺點

2019-09-05 ? 字號

目前,有三種殼體制造工藝,廣泛應用于中國制造精密鑄件制造:A,水玻璃殼; B,復合殼; C,硅溶膠殼; D水玻璃殼。該工藝的生產歷史約為50年,仍然占據了中國精密鑄件制造商的重要部分。多年來,后殼型耐火材料的改進和新型硬化劑的推廣應用使水玻璃殼的強度增加了一倍,大大提高了鑄件的表面質量,尺寸精度和產量。低成本,最短的生產周期,良好的脫殼性能和高透氣性仍然超出了其他殼體工藝的范圍。

  1.1主要問題

  (1)水玻璃粘合劑的固有缺點是Na2O含量高,殼的高溫強度和抗蠕變性遠小于硅溶劑型殼。另外,表面耐火材料由質量低,粒度梯度差的石英砂(粉末)制成,因此不能獲得高質量的精密鑄件制造。

  (2)殼體生產條件差,缺乏嚴格的生產工藝和參數控制。由于固化劑的強腐蝕性,除塵設備簡單,并且幾乎沒有車間具有恒溫,恒濕和除塵的生產環境。影響殼和鑄件質量的涂層,固化,風干,脫蠟等工藝很少按照行業規定的操作規范嚴格控制。

  2,復合殼目前,許多植物改變鋯石粉和莫來石粉,第一層和第二層變成硅溶膠殼。背層仍然需要使用原始的水玻璃殼工藝。它是一種改進的解決方案,結合了硅溶膠型外殼的良好表面質量和低成本短水玻璃的優點。與水玻璃殼相比,鑄件表面質量大大提高,表面粗糙度降低,表面缺陷減少,修復率降低。生產周期類似于水玻璃殼的生產周期。

  2.1主要問題

  由于該層保留了玻璃粘合劑,因此殼的整體高溫強度和抗蠕變性低于二氧化硅溶膠殼的高溫強度和抗蠕變性,并且鑄造鑄件的尺寸精度和形狀公差低于二氧化硅溶膠殼的尺寸精度和形狀公差。

  (2)透氣性不高于水玻璃型殼體,殼體的高溫強度不高于硅溶膠型殼體,易產生廢料。

  (3)復合材料殼體鑄件的質量穩定性比水玻璃差,但遠低于硅溶膠殼。

  (4)復合殼體表面層鋯石粉成本高,殼體成本是水玻璃殼體的4.5倍。如果厚層是由莫來石砂粉制成,則殼體成本和硅溶膠殼成本幾乎相同,而且成本低的優點并不明顯。(5)復合殼不能使用中溫蠟。中溫蠟不能用熱水脫蠟。當由于高壓和高壓在高壓釜中脫蠟時,嗜溫蠟液與后玻璃中的水玻璃和殘余硬化劑反應,并且不能再循環使用而不能再使用。
精密鑄件制造產品圖

  3,硅溶膠殼在20世紀60年代,硅溶膠被用作鑄造領域的陶瓷殼粘合劑,立即取代了廣泛使用的一次性制造工藝,具有成本高,復雜和污染的優點。水玻璃和硅酸乙酯水解產物。使用硅溶膠液作為陶瓷殼粘合劑具有以下優點:制備工藝簡單,涂層易于儲存,所用漿料可在調整組成和減少材料消耗后連續使用,浸涂工藝穩定而且容易采用硅酸乙酯水解產物,改善工作環境,干燥熱風,濕度可控,殼型強度高,使用水溶性硅溶膠,消除氨干燥具有良好的安全性。將硅酸乙酯轉化為硅溶膠后,能耗降低20-30%,殼型鑒定提高15-20%,工作環境大大改善。

  3.1硅溶膠(低溫蠟)外殼低溫蠟易于成型,設備簡單,蠟模表面粗糙度差別不大,工藝比復合材料外殼更穩定,特別是鑄件尺寸精度高,因為沒有水尺寸。耐高溫性能好,燒成后的外殼具有高透氣性,抗蠕變性強,可適用于薄壁部件,中小型復雜結構件,以及重量大50-100 kg的大型部件。

  3.1.1主要問題

  (1)由于使用低溫蠟,大多數殼體被脫蠟成水,皂化殘留物進入殼體,鑄件表面混合,因此修復不能稍快。

  (2)殼體的長生產周期是最大的缺點和缺點,特別是在大型零件,深孔和深槽部件的生產中,每層通常干燥24至48小時。

  (3)硅溶膠殼(低溫蠟)殼的成本比水玻璃殼的成本高5倍,比復合殼的價格高17%。鑄造成本也相應提高。

  3.2硅溶膠(中蠟)外殼國際上生產的精密鑄造生產工藝具有最佳的鑄造質量和最低的修復率,特別適用于中小型零件和具有高表面粗糙度和尺寸精度的特殊小零件。

  3.2.1問題所在

  (1)成本高,殼的生產成本是水玻璃殼的8倍。比低溫蠟硅溶膠型殼高25%。

  (2)生產周期與低溫無硅膠溶膠殼相同,比水玻璃和復合殼長得多。

  (3)生產大型零件時,經常使用中溫液體蠟和高壓注射蠟,厚壁模具易于收縮和凹陷,鑄件的尺寸精度不是很高。對于大中型部件,中等部件不太可能使用硅溶膠(中蠟)型殼,因為與小部件相比,尺寸精度和表面粗糙度要求不高。

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