Свързващо вещество от силициев диоксид при леене по модели

Изборът на покритие със силициев зол пряко ще повлияе на грапавостта на повърхността и точността на размерите наинвестиционни отливки. Покритията със силициев диоксид обикновено могат директно да избират силициев зол с масова част от силициев диоксид от 30%. Процесът на нанасяне на покритие е прост и работата е удобна. В същото време обвивката на леярската форма, произведена чрез използване на покритието, има висока якост и цикълът на производство на обвивката също може да бъде съкратен.

Силициевият зол е типично свързващо вещество на водна основа с колоидна структура на силициева киселина. Това е полимерен колоиден разтвор, в който силно диспергирани частици силициев диоксид са разтворими във вода. Колоидните частици са сферични и имат диаметър 6-100 nm. Theпроцес на леене по инвестиционни моделида се направи черупката е процесът на желиране. Има много фактори, влияещи върху желирането, главно електролит, pH, концентрация на зол и температура. Има много видове търговски силициеви золове и най-използваният е алкален силициев зол със съдържание на силициев диоксид 30%. Процесът на създаване на силициева золна обвивка е сравнително прост. Всеки процес включва три процеса: нанасяне на покритие, шлайфане и сушене. Всеки процес се повтаря многократно, за да се получи многослойна обвивка с необходимата дебелина.

Обикновено има два метода за получаване на силициев зол: йонообмен и разтваряне. Йонообменният метод се отнася до йонообмен на разредено водно стъкло за отстраняване на натриеви йони и други примеси. След това разтворът се филтрува, нагрява се и се концентрира до определена плътност, за да се получи силициев зол. Методът на разтваряне се отнася до използване на промишлен чист силиций (масовата част на силиций ≥ 97%) като суровина и под действието на катализатора той се разтваря директно във вода след нагряване. След това разтворът се филтрува, за да се получи силициев зол.

Технически параметри на силициев диоксид за леене по модели
не	Химичен състав (масова част, %)		Физически свойства				други
	SiO2	Na2O	Плътност (g/cm3)	pH	Кинематичен вискозитет (mm2/s)	Размер на частиците SiO2 (nm)	Външен вид	Стационарна фаза
1	24 - 28	≤ 0,3	1.15 - 1.19	9,0 - 9,5	≤ 6	7 - 15	в фактурен или светло зелен цвят, без примеси	≥ 1 година
2	29 - 31	≤ 0,5	1,20 - 1,22	9,0 - 10	≤ 8	9 - 20		≥ 1 година

Отливките, получени чрез процеса на производство на силициев зол, имат ниска грапавост на повърхността, висока точност на размерите и дълъг цикъл на производство на корпуса. Този процес се използва широко при леене на високотемпературни топлоустойчиви сплави, топлоустойчиви стомани, неръждаеми стомани, въглеродни стомани, нисколегирани сплави, алуминиеви сплави и медни сплави.

Процесът на прецизно леене по моделни форми със силициев зол е подходящ за повтарящо се производство на компоненти с мрежова форма от различни метали и сплави с висока производителност. Въпреки че обикновено се използва за малки отливки, този процес е използван за производството на цялостни рамки за врати на самолети със стоманени отливки до 500 kg и алуминиеви отливки до 50 kg. В сравнение с други процеси на леене, като леене под налягане или пясък, това може да бъде скъп процес. Въпреки това, компонентите, които могат да бъдат произведени с помощта на леене по инвестиция, могат да включват сложни контури и в повечето случаи компонентите са отлети близо до чиста форма, така че изискват малко или никаква преработка, след като бъдат отлети.

Основните компоненти на восъчното покритие на процеса на леене по модели са:
Лепило за повърхностен слой силициев диоксид. Може да осигури здравината на повърхностния слой и да гарантира, че повърхностният слой няма да се напука;
Огнеупорен. Обикновено това е циркониев прах с висока чистота, за да се гарантира, че покритието има достатъчна огнеупорност и не реагира химически с разтопен метал.
Лубрикант. Това е повърхностно активно вещество. Тъй като покритието от силициев зол е покритие на водна основа, омокряемостта между него и восъчната форма е лоша и ефектът на покритие и окачване не е добър. Следователно е необходимо да се добави омокрящ агент, за да се подобри покритието и ефективността на окачване.
Пеногасител. Освен това е повърхностно активно вещество, чиято цел е да елиминира въздушните мехурчета в омокрящия агент.
Рафинер за зърно. Може да осигури усъвършенстване на зърното на отливките и да подобри механичните свойства на отливките.
Други придатъци:суспендиращ агент, индикатор за сушене, агент за продължително освобождаванеи т.н.

 

 

Правилният избор на съотношението на всеки компонент в покритието от силициев зол е ключът към осигуряване на качеството на покритието. Двата най-основни компонента в покритията са огнеупорни и свързващи вещества. Съотношението между двете е съотношението прах към течност на покритието. Съотношението прах-течност на боята има голямо влияние върху работата на боята и черупката, което в крайна сметка ще се отрази на качеството на отливката. Ако съотношението прах-течност на покритието е твърде ниско, покритието няма да е достатъчно плътно и ще има твърде много кухини, което ще направи повърхността на отливката грапава. Освен това, прекалено ниското съотношение прах-течност също ще увеличи склонността на покритието към напукване и здравината на черупката ще бъде ниска, което в крайна сметка ще причини изтичане на разтопения метал по време на леене. От друга страна, ако съотношението прах към течност е твърде високо, покритието ще бъде твърде дебело и течливостта ще бъде слаба, което затруднява получаването на покритие с еднаква дебелина и подходяща дебелина.

Подготовката на покритието е важна част от осигуряването на качеството на черупката. При формулиране на покритието компонентите трябва да бъдат равномерно диспергирани и напълно смесени и намокрени един с друг. Оборудването, използвано за формулиране на боята, броят на добавките и времето за разбъркване ще повлияят на качеството на боята. Нашият цех за леене по инвестиция използва смесители с непрекъснато действие. За да се гарантира качеството на покритието, когато всички компоненти на покритието са новодобавени суровини, покритието трябва да се разбърква достатъчно дълго време.

Контролът на свойствата на покритията със силициев зол е важна стъпка за контрол на качеството. Вискозитетът, плътността, температурата на околната среда и т.н. на боята трябва да се измерват най-малко три пъти на ден и трябва да се контролират в зададения диапазон по всяко време.