Koji je razlog za raslojavanje u ljusci od vodenog staklenog pijeska tokom procesa investicionog oblikovanja?

Kod investicionog livenja (lijevanje izgubljenim voskom), kada se koristi proces izrade ljuske od vodenog stakla, raslojavanje ljuske od pijeska (ljuštenje školjke) je jedan od uobičajenih nedostataka, koji može dovesti do grube površine, neravnina, pa čak i strukturnog loma odljevka. Sljedeći su mogući razlozi i rješenja:

1. Analiza glavnih razloga

(1) Problem ljepila za vodeno staklo je taj što modul vodenog stakla (omjer SiO ₂/Na ₂ O) nije prikladan. Modul je previsok (>3,2): prebrzo se stvrdne, ljuska je lomljiva i sklona pucanju i raslojavanju. Modul prenizak (<2,6): sporo stvrdnjavanje, nedovoljna čvrstoća, slabo međuslojno vezivanje. Nepravilna gustina vodenog stakla (>1,40g/cm³) dovodi do slabe propusnosti i nedovoljne infiltracije donjeg sloja; Ako je gustina preniska (<1,28g/cm ³), čvrstoća vezivanja je nedovoljna.

(2) Nepravilan proces stvrdnjavanja, nedovoljna koncentracija ili vrijeme očvršćavanja (NH ₄ Cl ili CO ₂), nepotpuno stvrdnjavanje, zaostalo neizreagovano vodeno staklo unutar ljuske, skupljanje i raslojavanje nakon sušenja. Vrijeme ventilacije CO ₂ je predugo ili je pritisak previsok. Površina je pretjerano stvrdnuta, a unutrašnji sloj nije stvrdnut, formirajući strukturu "tvrde školjke meke jezgre".

(3) Kada je pijesak neravnomjerno posut ili je raspodjela veličine čestica pijeska nerazumna u operaciji izrade školjke, a udio krupnog pijeska (kao što je 20-40 mesh) je previsok, mehaničko spajanje između slojeva je slabo. Kada ima previše finog peska (kao što je 70-100 mesh), propusnost je slaba i gas za stvrdnjavanje ne može da prodre. Nedovoljno međuslojno sušenje uzrokuje da se sljedeći sloj premazi prije nego što se prethodni sloj potpuno osuši, što rezultira smanjenjem prianjanja zbog preostale vlage.

(4) Faktori okoline kao što su visoka vlažnost (>70% RH), vodeno staklo koje upija vlagu, odložena reakcija stvrdnjavanja i niska čvrstoća ljuske. Kada je temperatura preniska (<15 ℃), brzina reakcije stvrdnjavanja se smanjuje i međuslojno povezivanje nije čvrsto.

(5) Kontaminacija materijala voštanih kalupa zaostalim sredstvima za odvajanje (kao što je silikonsko ulje) ili prašinom može uticati na vezu između vodenog stakla i čestica peska.

2. Rješenje

(1) Optimizirajte parametre vodenog stakla i podesite modul na 2,8-3,0 (dodatkom NaOH ili silicijum sol). Kontrolišite gustinu između 1,30-1,36 g/cm ³ (razblažite ili koncentrujte sa vodom). (2) Standardizirajte proces stvrdnjavanja sa koncentracijom otopine za stvrdnjavanje NH ₄ Cl od 20-25% i vremenom namakanja od 5-10 minuta. CO ₂ stvrdnjavanje: pritisak 0,1-0,2 MPa, vrijeme ventilacije 30-60 sekundi (podešeno prema debljini ljuske).

(3) Poboljšajte klasiranje pijeska za operaciju izrade školjke: koristite grubi pijesak (20-40 mesh) za donji sloj, srednji pijesak (40-70 mesh) za prelazni sloj i fini pijesak (70-100 mesh) za površinski sloj. Međuslojno sušenje: Nakon što je svaki sloj premazan, potrebno ga je prirodno sušiti 2-4 sata (ili sušenje na prisilnoj ventilaciji).

(4) Temperatura okoline za kontrolu okoline: održavajte 20-25 ℃, vlažnost ≤ 60%. Čišćenje kalupa od voska: Koristite alkohol ili specijalizirana sredstva za čišćenje da biste temeljito uklonili sredstvo za odvajanje.

(5) Ostale mjere uključuju dodavanje sredstava za pojačanje: dodavanje 1-2% silanskog sredstva za spajanje (kao što je KH550) u vodeno staklo kako bi se poboljšala adhezija međuslojeva. Sekundarno stvrdnjavanje: Nakon izrade ljuske, potpuno se uranja u rastvor za stvrdnjavanje radi armiranja.

3. Proces istraživanja kvara

1. Provjerite položaj slojeva: odvajanje površinskog sloja i prijelaznog sloja → čišćenje kalupa od voska ili problem čestica pijeska površinskog sloja. Odvajanje prelaznog sloja i zadnjeg sloja → problemi procesa očvršćavanja ili stepenovanja brušenja.

2. Ispitivanje čvrstoće ljuske: Koristite tester tvrdoće za mjerenje tvrdoće svakog sloja i podesite parametre očvršćavanja kada je razlika veća od 15%.

3. Posmatranje morfologije poprečnog presjeka: više čestica pijeska otpada → nedovoljno ljepila; Glatki poprečni presjek → nedovoljno otvrdnjavanje.

4. Alternativni prijedlog procesa: Ako se raslojavanje javlja više puta, može se razmotriti sljedeće alternativno rješenje: kompozitna ljuska silika sol vodeno staklo: silika sol za površinski sloj (visoka preciznost) i vodeno staklo za zadnji sloj (niska cijena).

Svi procesi silicijum sol: Nizak rizik od raslojavanja, ali visoka cijena. Sistematskim prilagođavanjem parametara materijala, procesa i okoliša, problem raslojavanja u školjkama od vodenog stakla može se efikasno riješiti. Predložite provođenje malih eksperimenata kako biste prvo potvrdili plan optimizacije.