水玻璃型殼熔模鑄造制殼工藝過(guò)程控制

水玻璃型殼熔模鑄造制殼工藝過(guò)程控制

【摘 要】本文論述了熔模鑄造水玻璃型殼的質(zhì)量控制要求及生產(chǎn)管理的要點(diǎn)。實(shí)踐證明，通過(guò)加強(qiáng)型殼工藝中關(guān)鍵過(guò)程控制和質(zhì)量影響因素的綜合控制，使產(chǎn)品質(zhì)量及成品率有了明顯的提高。

【關(guān)鍵詞】水玻璃；熔模鑄造；制殼；工藝；控制

水玻璃粘結(jié)劑價(jià)格低廉，制殼周期短，因而水玻璃型殼精密鑄造工藝在我國(guó)使用較廣，但是水玻璃型殼熔模鑄造與傳統(tǒng)砂型鑄造相比還是存在材料貴，工藝過(guò)程繁雜，出產(chǎn)周期較長(zhǎng)的問(wèn)題。而型殼作為影響鑄件質(zhì)量最為關(guān)鍵的因素之一，如何對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行有效控制，具有很大意義。

本文將從制殼原材料的控制，制殼環(huán)境及制殼工藝過(guò)程控制與管理等方面，同時(shí)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行論述，以實(shí)現(xiàn)提高型殼質(zhì)量，并最終在到提高鑄件的質(zhì)量及成品率的目的。

1.原材料的選擇與控制

1.1水玻璃粘結(jié)劑的質(zhì)量控制

熔模鑄造使用的為鈉水玻璃。水玻璃的主要性能參數(shù)有模數(shù)（M）、密度（ρ）和粘度，其中M是水玻璃的一個(gè)重要參數(shù)，可用如下公式表示。M=w（SiO2）/w（Na2O）×1.032，式中w（SiO2）、w（Na2O）分別為SiO2、Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以%表示，1.032為Na2O與SiO2相對(duì)分子質(zhì)量之比。

水玻璃密度ρ間接表示其中的Na2O.mSiO2的濃度。M取決于SiO2和Na2O 的相對(duì)含量，而ρ的高低又決定著SiO2 的含量。M 和ρ直接影響型殼的表面強(qiáng)度、常溫強(qiáng)度、高溫強(qiáng)度及殘留強(qiáng)度。在生產(chǎn)中， 水玻璃的M一般控制在 3.0～

3.4，面層涂料ρ控制在1.25～1.28g/cm3。加固層ρ控制在1.30～1.34g/cm3。當(dāng)M和ρ不符合要求時(shí)，用酸或堿來(lái)調(diào)整M ，用水或高密度的水玻璃調(diào)整ρ。粘度也是水玻璃的一項(xiàng)較重要的性能參數(shù)，它直接影響涂料和型殼的性能，影響水玻璃粘度的因素有模數(shù)、密度、溫度等，水玻璃粘度隨著M增大、密度增高、溫度降低而上升。

由于水玻璃中有游離的SiO2存在，儲(chǔ)存一定時(shí)間后，SiO2沉積在容器的底部，導(dǎo)致水玻璃模數(shù)下降。所以，在使用過(guò)程中，除了在水玻璃卸車(chē)時(shí)化驗(yàn)一次外，在存放24 小時(shí)后應(yīng)再化驗(yàn)一次，以保證到貨水玻璃滿足要求。

1.2粉料對(duì)型殼質(zhì)量的影響與控制

涂料中的粉料粒度應(yīng)合適，涂料中的粉料較粗時(shí)，涂料沉淀快，工藝穩(wěn)定性差，導(dǎo)致鑄件表面粗糙。而過(guò)細(xì)的粉料對(duì)面層涂料的影響較大，涂料不易控制，導(dǎo)致蠟?zāi)Ｉ贤繉舆^(guò)厚，拐角、溝槽處堆積嚴(yán)重，硬化不透，型殼經(jīng)焙燒后，內(nèi)表面粉化脫落，沖砂和夾砂等缺陷明顯增加。在實(shí)際生產(chǎn)中，選擇合適的粉料為平均粒徑在35～50μm。這種粉料配制的涂料，既提高了粉液比，又提高了工藝穩(wěn)定性。

1.3表面活性劑對(duì)型殼質(zhì)量的影響與控制

表面活性劑的主要作用是降低涂料的表面張力，增加涂料對(duì)熔模的潤(rùn)濕作用，改善涂掛性。表面活性劑應(yīng)滿足易溶于水；降低表面張力；具有良好的潤(rùn)濕性和滲透性；產(chǎn)生泡沫少且泡沫穩(wěn)定性低；不與涂料組份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等條件。

在實(shí)際生產(chǎn)中，為改善涂料對(duì)蠟?zāi)５臐?rùn)濕能力，蠟?zāi)Ｔ谥茪で跋扔孟匆路垡簩?duì)其表面進(jìn)行清洗，除去其表面的蠟屑及油性物質(zhì)。在面層涂料中加入聚氧乙烯

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