现阶段,国内 铸造行业内使用的制壳 工艺主要有以下4种:硅溶胶一低温蜡型壳 、复合型壳 、水玻璃型壳 以及硅溶胶一中温蜡型壳 。其中,前3种制壳 工艺均采用低温蜡模,第4种采用中温蜡模。为了满足市场及客户对 铸造产品质量和价位方面的不同需求,需对各制壳 工艺进行分析并逐步 ,从而提高产品对市场的适应能力和竞争力。
1水玻璃型壳
水玻璃型壳 工艺所需成本低廉、生产周期短、脱壳 性优良并且具有高的透气性,以上也是 其它工艺遥不能及的优点。近年来,由于耐火材料的改进以及新型硬化剂的广泛应用,该工艺制得的型壳 强度、尺寸精度、铸件表面质量和成品率 了大幅度提高。但是 ,相比其他3种工艺来说,水玻璃型壳 工艺 铸件的质量仍然较差。
1.1存在的问题
(1)水玻璃粘结剂由于有较高的Na2O含量,因此,在高温下的型壳 强度以及抗蠕变仅为硅溶剂型壳 的1/30~1/50。同时,由于面层的耐火材料选用的石英砂(粉)硬化剂选用氯化铰,这就导致精铸件的质量等级较差。
(2)该工艺型壳 的生产条件较差,很难控制生产过程及其参数,而影响精铸件质量的操作工序的操作规范也不能严格执行。因此,该工艺现仍停留在手工工作阶段,这就使得产品质量很难,废品率和返修率一直较高。
1.2改进方法及成本优化
(1)耐火材料选用高纯度硅微粉代替石英砂粉,并采用圆形石英粉制成面层涂料。这可以提高面层的化学稳定性,也可 高粉液比涂料。
(2)加强对生产现场的管理,按照标准进行操作,并 生产环境,从而型壳 质量。
(3)选用石英一硅溶胶型壳 替代石英一水玻璃型壳 ,这就可以取消水玻璃和氯化铰硬化剂的使用。
2复合型壳
由于水玻璃型壳 工艺具有上述缺点,因此,目前许多厂家多采用复合型壳 工艺,也就是 一、二层选用错英石/莫来石一硅溶胶型壳 ,而背层仍为水玻璃型壳 。该方法结合了硅胶型壳 和水玻璃型壳 的优点, 大提高了铸件表面质量,并较低了表面粗糙度,并使返修率下降。
2.1存在的问题
(1)由于背层仍选择水玻璃型壳 ,因此,符合型壳 的高温强度以及抗蠕变能力仍低于硅溶胶型壳 。 终 的产品的尺寸精度均低于硅溶胶型壳 。
(2)当型壳 前两层由水玻璃变成硅溶胶后,其整体透气能力降低。当烧培温度低、保温时间短时,铸件会产生冷隔等缺陷,这就导致复合型壳 工艺不能用于薄壁件、小件以及特小件。
(3)采用复合型壳 技术 的铸件质量其稳定性明显低于硅溶胶型壳 。这仍然与背层采用质量不稳定的水玻璃粘结剂有关。
(4)复合型壳 技术若采用错英石,其成本为水玻璃型壳 的4.5倍;而采用莫来石作面层,其成本与硅溶胶型壳 也差别不大。由此可见,复合型壳 技术的低成本优越性并不明显。
2.2改进方法及成本优化
(1)面层型壳 的耐火材料选用石英代替错英砂,实践也证明了这种方法现实可行。采用该方法可使每吨型壳 成本下降了3000元左右,仅比水玻璃型壳 增加460元。
(2)背层耐火材料需要具有稳定的质量,优良的高温性能并且相对便宜,同时还要与面层耐火材料的膨胀率匹配。推荐两种背层材料,分别为石英粉涂料一耐火粘土(体积比1:1)和颗粒粉涂料一耐火粘土(体积比7:3)。
(3)加强生产工序的质量管理, 生产环境。