Кремнієвий золь сполучного в лиття по моделлю

Вибір кремнеземного золя безпосередньо впливатиме на шорсткість поверхні та точність розмірівлиття по моделлю. Покриття із золю кремнезему зазвичай можуть безпосередньо вибирати золь кремнезему з масовою часткою кремнезему 30%. Процес нанесення покриття простий, а експлуатація зручна. У той же час, оболонка ливарної форми, виготовлена ​​за допомогою покриття, має високу міцність, і цикл виготовлення оболонки також може бути скорочений.

Золь діоксиду кремнію є типовим сполучним на водній основі з колоїдною структурою кремнієвої кислоти. Це полімерний колоїдний розчин, в якому високодисперсні частинки кремнезему розчинні у воді. Колоїдні частинки сферичні і мають діаметр 6-100 нм. Theпроцес лиття по моделлювиготовлення оболонки - це процес гелеутворення. Існує багато факторів, що впливають на гелеутворення, головним чином електроліт, pH, концентрація золю та температура. Існує багато типів комерційних золів кремнезему, і найбільш використовуваним є лужний золь кремнезему з вмістом кремнію 30%. Процес виготовлення оболонки з золю кремнезему відносно простий. Кожен процес складається з трьох процесів: покриття, шліфування та сушіння. Кожен процес повторюється багато разів для отримання багатошарової оболонки необхідної товщини.

Зазвичай існує два методи отримання золю кремнезему: іонний обмін і розчинення. Метод іонного обміну відноситься до іонного обміну розведеного водяного скла для видалення іонів натрію та інших домішок. Потім розчин фільтрують, нагрівають і концентрують до певної густини з отриманням золю кремнезему. Метод розчинення передбачає використання промислового чистого кремнію (масова частка кремнію ≥ 97%) як сировину, і під дією каталізатора він безпосередньо розчиняється у воді після нагрівання. Потім розчин фільтрують для отримання золю кремнезему.

Технічні параметри кремнеземного золю для лиття по моделлю
немає	Хімічний склад (масова частка, %)		Фізичні властивості				інші
	SiO2	Na2O	Щільність (г/см3)	pH	Кінематична в'язкість (мм2/с)	Розмір частинок SiO2 (нм)	Зовнішній вигляд	Стаціонарна фаза
1	24 - 28	≤ 0,3	1,15 - 1,19	9,0 - 9,5	≤ 6	7 - 15	інвору або світло-зеленого кольору, без домішок	≥ 1 рік
2	29 - 31	≤ 0,5	1,20 - 1,22	9,0 - 10	≤ 8	9 - 20		≥ 1 рік

Виливки, отримані за допомогою процесу виготовлення оболонки з кремнеземного золю, мають низьку шорсткість поверхні, високу точність розмірів і тривалий цикл виготовлення оболонки. Цей процес широко використовується для лиття високотемпературних жаростійких сплавів, жаростійких сталей, нержавіючих сталей, вуглецевих сталей, низьколегованих сплавів, алюмінієвих сплавів і мідних сплавів.

Процес прецизійного лиття за виплавленими моделями кремнеземного золю підходить для повторюваного виробництва деталей чистої форми з різних металів і високоефективних сплавів. Незважаючи на те, що зазвичай використовується для невеликих відливок, цей процес використовувався для виробництва повних дверних рам для літаків, із сталевими відливками до 500 кг і алюмінієвими відливками до 50 кг. У порівнянні з іншими процесами лиття, такими як лиття під тиском або лиття в пісок, це може бути дорогим процесом. Однак компоненти, які можна виготовити за допомогою литва за виплавленими моделями, можуть включати складні контури, і в більшості випадків компоненти відливаються приблизно за чистою формою, тому після відливання потрібно незначно або зовсім не дороблятися.

Основними компонентами воскового покриття процесу лиття по моделлю є:
Поверхневий шар кремнеземного золю. Це може забезпечити міцність поверхневого шару та гарантувати, що поверхневий шар не трісне;
Вогнетривкий. Як правило, це порошок цирконію високої чистоти, щоб гарантувати, що покриття має достатню вогнетривкість і не вступає в хімічну реакцію з розплавленим металом.
мастило. Це поверхнево-активна речовина. Оскільки покриття з золю кремнезему є покриттям на водній основі, змочуваність між ним і восковою формою є поганою, а покриття та ефект підвішування погані. Тому необхідно додати зволожувач, щоб покращити покриття та ефективність підвішування.
Піногасник. Це також поверхнево-активна речовина, метою якої є усунення бульбашок повітря у змочувальному агенті.
Зерноочисник. Це може забезпечити подрібнення зерна виливків і покращити механічні властивості виливків.
Інші придатки:суспендуючий агент, індикатор висихання, агент тривалого вивільненняі т.д.

 

 

Правильний вибір пропорції кожного компонента в кремнеземному покритті є запорукою забезпечення якості покриття. Двома найбільш основними компонентами покриттів є вогнетрив і сполучна речовина. Співвідношення між ними є співвідношенням порошку до рідини в покритті. Співвідношення порошку до рідини фарби має великий вплив на характеристики фарби та корпусу, що в кінцевому підсумку вплине на якість лиття. Якщо відношення порошку до рідини в покритті занадто низьке, покриття буде недостатньо щільним і буде занадто багато пустот, що зробить поверхню виливка шорсткою. Крім того, надмірно низьке співвідношення порошку до рідини також збільшить схильність покриття до розтріскування, а міцність оболонки буде низькою, що зрештою спричинить витік розплавленого металу під час лиття. З іншого боку, якщо співвідношення порошок-рідина занадто високе, покриття буде надто товстим, а текучість буде поганою, що ускладнить отримання покриття рівномірної та відповідної товщини.

Підготовка покриття є важливою частиною забезпечення якості шкаралупи. При складанні покриття компоненти повинні бути рівномірно дисперговані та повністю змішані та змочені один одним. Обладнання, що використовується для приготування фарби, кількість додавання та час перемішування – усе це впливає на якість фарби. Наш цех лиття по моделлю використовує змішувачі безперервної дії. Щоб забезпечити якість покриття, коли всі компоненти покриття є щойно доданою сировиною, покриття необхідно перемішувати протягом достатньо тривалого часу.

Контроль властивостей покриттів із золю кремнезему є важливим етапом контролю якості. В'язкість, густину, температуру навколишнього середовища тощо необхідно вимірювати щонайменше три рази на день і контролювати в установленому діапазоні в будь-який час.