熔模精铸面层防裂研究的论文.pdfVIP

熔模精铸面层防裂研究 沧州木山精工有限公司 闰炳江 引言 熔模精铸面层开裂、掉皮现象，是精铸工艺中长期未能解决的难题。无论是硅溶胶工艺还是水玻 璃工艺都存在这个问题。在实际生产中解决此问题的办法。无非就是严格执行生产工艺，严格控制面 层干燥环境的温度、湿度和干燥时间，从而减少开裂掉皮现象。真正的杜绝此现象，目前尚无切实可 行的工艺方案。基于此种情况本人于2011年开始从事这方面的实验研究。最终择选出一个较佳工艺方 案，经过两年多的使用验证，效果良好!杜绝了开裂、掉皮现象。目前此工艺已在生产中正常使用， 在提高产品质量和生产效率方面起到了很好的作用。 熔模精铸面层材料有锆粉、白刚玉粉、石英粉、莫来粉等，粘结剂有硅溶胶、水玻璃等。多年来 精铸行业硅溶胶工艺都使用锆粉配制面层浆液。为了降低成本，有的企业选用白刚玉粉做面层浆液。 为了实验更具挑战性，特意选用了硅溶胶与白刚玉粉做面层浆液进行面层防裂研究。因为白刚玉材料 价格便宜，另外白刚玉材料吸水性大制作面层浆液干燥快、易开裂。如果白刚玉粉料制作的面层解决 了开裂问题，是有说服力的。应用于锆粉材料是没问题的，同时对水玻璃材料也可适用。所以实验定 位于硅溶胶工艺白刚玉粉料进行研究是具有挑战性和实用性的。 1 导致面层开裂、掉皮的因素 1．1 材料因素 1)蜡料的选择 蜡料本身的固有特性，膨胀系数偏大，受环境温度影响敏感，制成的模组蜡件在沾完面层浆液后 干燥过程中，由于蜡件膨胀而导致面层产生开裂，严重的在进行二沾操作之前浸泡预湿剂就会掉皮。 2)粘结剂硅溶胶的选择 保证面层浆液涂层的湿强度，从而导致生产过程中面层开裂、掉皮现象的产生。 另外，合格的硅溶胶，企业存放应该注意冬季防止在室外冷冻，夏季防止高温暴晒，存放时间过 长，都会导致硅溶胶变质，性能减弱，从而影响面层涂料的湿强度，导致开裂现象产生。 3)耐火材料的选择 面层耐火粉料：①化学稳定性要好：因为其与高温金属直接接触，为防止与金属液及其氧化物发 生反应，耐火粉料的化学稳定性要好，粉料要纯净。②合理的级配：面层涂料的配制是由耐火材料和 粘结剂。两者之间的比例即为涂料的粉液比。涂料粉液比对涂料性能、型壳面层性能均有很大的影响， 粉液比低的涂层产生裂纹的倾向就大，粉液比高的涂料涂层涂挂不均匀，干燥过程中产生应力，也会 开裂。③耐火砂料：面层涂料撒砂是为了增强型壳和固定涂料，防止涂层干燥时由于胶凝而产生穿透 性裂纹。撤砂种类应该与该粉料一致，有相同的膨胀系数，以加强撒砂与涂层结合力。防止膨胀系数 不同，干燥过程中产生应力，导致开裂1 1．2工艺因素 1)面层浆料配制工艺参数见表1 表1面层浆料配制工艺参数 硅溶胶W(SiO。)=30％电熔刚玉／kg 消泡剂／ml 润湿剂／ml 粘度／s 密度g／cm3 12．1 32～36 16 24 33～372．3～2．5 注I：此表是国内硅溶胶电熔刚玉面层浆料配方的一个参考工艺参数表， 2)涂料在L形沾浆机中搅拌，防止沉淀，搅拌时间≥24h才可使用 3)面层沾浆撒砂 沾浆要均匀，模组凹角之处，要用压缩空气吹，防止涂挂不上或涂挂不匀，撒砂采用淋砂，这样 撒砂均匀、动量小、不易击穿面层。 4)面层干燥(见表2) 表2面层干燥环境工艺参数 温度／c 湿度％ 风速(m／s) 干燥时间／h 22～25 60～70 0 4～6 为使面层型壳干燥良好，要严格控制面层干燥室的温度、湿度、风力和干燥时间。 (1)温度22～25。C：面层干燥室的温度失控，可能会导致蜡模的膨胀，导致面层开裂。另外温度 高了面层干燥过快，导致胶凝收缩产生应力会使面层开裂。 (2)湿度60～70％：面层干燥室要求60—70％的湿度，就是防止面层干燥过快!产生应力导致开裂。 (3)风速为0：面层干燥室不开风扇，也是防止面层干燥过快，防止风吹不均匀而产生应力，导 致开裂。 (4)时间4-6h：面层干燥时间过短，会干燥不透，影响强度，甚至在过渡层浸泡预湿剂时会冲掉。 时间