Kaj je razlog za razslojevanje lupine iz peska vodnega stekla med postopkom vložnega oblikovanja?

Pri vložnem litju (litju po izgubljenem vosku) je pri uporabi postopka izdelave lupine iz vodnega stekla razslojevanje peščene lupine (luščenje lupine) ena od pogostih napak, ki lahko povzroči grobo površino, robove in celo strukturni zlom ulitka. Možni razlogi in rešitve so naslednji:

1. Analiza glavnih razlogov

(1) Težava lepila za vodno steklo je, da modul vodnega stekla (razmerje SiO ₂/Na ₂ O) ni primeren. Modul je previsok (>3,2): prehitro se strdi, lupina je krhka, nagnjena k pokanju in razslojevanju. Prenizek modul (<2,6): počasno utrjevanje, nezadostna trdnost, slaba medslojna vezava. Neustrezna gostota vodnega stekla (>1,40g/cm³) vodi do slabe prepustnosti in nezadostne infiltracije spodnje plasti; Če je gostota prenizka (<1,28 g/cm³), je moč lepljenja nezadostna.

(2) Nepravilen postopek utrjevanja, nezadostna koncentracija ali čas utrjevalca (NH ₄ Cl ali CO ₂), nepopolno utrjevanje, ostanki nezreagiranega vodnega stekla v lupini, krčenje in razslojevanje po sušenju. Čas prezračevanja CO ₂ je predolg ali pa je tlak previsok. Površina je pretirano utrjena, notranja plast pa ni utrjena in tvori strukturo "trde lupine mehkega jedra".

(3) Če je pesek neenakomerno posut ali če je porazdelitev velikosti delcev peska nerazumna pri izdelavi lupine in je delež grobega peska (na primer 20-40 mesh) previsok, je mehansko prepletanje med plastmi šibko. Če je preveč drobnega peska (na primer 70-100 mesh), je prepustnost slaba in plin za utrjevanje ne more prodreti. Nezadostno sušenje vmesnega sloja povzroči nanos naslednjega sloja, preden je prejšnji popolnoma posušen, kar ima za posledico zmanjšanje oprijema zaradi preostale vlage.

(4) Okoljski dejavniki, kot so visoka vlažnost (>70 % RH), vodno steklo, ki absorbira vlago, zapoznela reakcija strjevanja in nizka trdnost lupine. Ko je temperatura prenizka (<15 ℃), se hitrost reakcije utrjevanja zmanjša in vmesna vez ni trdna.

(5) Materialna kontaminacija voščenih kalupov z ostanki ločilnih sredstev (kot je silikonsko olje) ali prahom lahko vpliva na vez med vodnim steklom in delci peska.

2. Rešitev

(1) Optimizirajte parametre vodnega stekla in prilagodite modul na 2,8–3,0 (z dodatkom NaOH ali silicijevega dioksida). Kontrolirajte gostoto med 1,30-1,36g/cm³ (razredčite ali koncentrirajte z vodo). (2) Standardizirajte postopek utrjevanja s koncentracijo raztopine za strjevanje NH ₄ Cl 20-25 % in časom namakanja 5-10 minut. Utrjevanje s CO ₂: tlak 0,1-0,2MPa, čas prezračevanja 30-60 sekund (prilagojeno glede na debelino lupine).

(3) Izboljšajte razvrščanje peska pri izdelavi školjk: uporabite grobi pesek (20-40 mesh) za spodnjo plast, srednji pesek (40-70 mesh) za prehodno plast in fin pesek (70-100 mesh) za površinsko plast. Vmesno sušenje: Po nanosu vsakega sloja ga je treba naravno sušiti 2-4 ure (ali sušenje s prisilnim prezračevanjem).

(4) Temperatura okolja za nadzor okolja: vzdržujte 20-25 ℃, vlažnost ≤ 60 %. Čiščenje voščenega kalupa: Za temeljito odstranitev ločilnega sredstva uporabite alkohol ali posebna čistila.

(5) Drugi ukrepi vključujejo dodajanje ojačitvenih sredstev: dodajanje 1-2 % sredstva za spajanje silana (kot je KH550) vodnemu steklu za izboljšanje oprijema med plastmi. Sekundarno utrjevanje: Ko je lupina izdelana, je v celoti potopljena v raztopino za utrjevanje za ojačitev.

3. Postopek preiskave napak

1. Preverite položaj plasti: ločitev površinske plasti in prehodne plasti → čiščenje voščenega kalupa ali težava površinske plasti z delci peska. Ločitev prehodnega sloja in zadnjega sloja → težave pri postopku utrjevanja ali razvrščanju brušenja.

2. Preizkušanje trdnosti lupine: z merilnikom trdote izmerite trdoto vsake plasti in prilagodite parametre utrjevanja, ko je razlika večja od 15 %.

3. Upoštevanje morfologije prereza: več odpadanja peska → premalo lepila; Gladek prerez → nezadostna utrjenost.

4. Predlog alternativnega postopka: Če se razslojevanje ponavlja, lahko pride v poštev naslednja alternativna rešitev: kompozitna lupina iz vodnega stekla iz silicijevega soli: silikagel za površinsko plast (visoka natančnost) in vodno steklo za zadnjo plast (nizka cena).

Celoten postopek s silicijevim dioksidom: majhno tveganje razslojevanja, vendar visoki stroški. S sistematičnim prilagajanjem parametrov materiala, postopka in okolja je mogoče učinkovito rešiti problem razslojevanja v lupinah vodnega stekla. Predlagajte izvedbo poskusov majhnega obsega, da najprej potrdite načrt optimizacije.