硅溶胶型壳常见缺陷及防止措施

1、硅溶胶型壳常见缺陷及防止措施1. 型壳表面粗糙：特征产生原因防止措施型壳表面粗糙,不平度过大,蜡模表表面面腐蚀过度.可能原因:1. 浸洗时间过长;2. 清洗过慢或中和不够;3. 操作不正确.1. 蜡模在蚀刻液中浸洗时间要尽量短,2. 取出后应立即清洗干净或吹干;3. 蜡模清洗操作要按规定进行.4. 采用中性活性介面的去脂剂,辅以超音波清洗,可避免蜡模表面腐蚀过度.面层涂料粉液比过低.可能原因:1. 所控制的涂料粘度不合理;2. 使用的原材料质量不好,如耐火粉料粒度分布过于集中等.1. 确保面层涂料有足够的粉液比.即面层涂料粘度要合理;2. 控制原材料的质量.涂料未能很好地涂挂在蜡模上.原因:1

2、. 蜡模清洗不好;2. 面层涂料润湿性不好;3. 蜡模上分型剂残留过多.为使涂料能很好地涂挂于模组上,需做到:1. 确保蜡模组清洗好;2. 面层涂料加入适量的优质且稳定的润湿剂;3. 射蜡模应合理使用分型剂用量.涂好的面层涂料中有气泡等,原因:1. 面层涂料太稠;2. 上涂料的操作不当.防止上好的涂料中存在气泡,及蜡模凹角处未上好涂料.1. 面层涂料浓度合适,不能太稠;2. 对蜡模凹角处要用笔刷,或挂涂料后用压缩空气吹一下并回浆均匀;3. 浸浆时要注意手势与方向,防止气泡产生;4. 采用真空浸浆机浸浆作业.撒砂穿透面层涂料.可能原因:1. 面层涂料太稀;2. 上涂料操作不当.保证面层撒砂不穿透

3、涂层.1. 面层涂料粘度合适,不能太稀;2. 挂涂料后滴浆时间不能过长且应回浆均匀;3. 面层砂粒度合适,不能过粗;4. 用淋砂机淋砂时,设备出砂要均匀,模组与筛网距离不能太大;5. 用浮砂桶浮砂时,空气流量要合适,不能过大.2. 型壳面层裂纹：特征产生原因防止措施型壳表面层出现不规则的裂纹,或出现极细小的龟状裂纹这些裂纹是型壳干燥时产生的,主要是由于面层干燥过快,或涂料干燥收缩过大引起的,或由于蜡模热膨胀使面层型壳被胀裂.及型模焙烧不当引起.具体产生原因:1. 环境相对湿度太低2. 面层干燥时间过长3. 空气流动不均匀而且过大4. 环境温度变化过大5. 壳模焙烧不当.1. 面层干燥区相对湿度

4、宜在RH6070%之间.2. 面层干燥时间以46h为宜,特殊产品不要超过10h.3. 风不要正对模组吹,应降低直接吹到模组上的气流量.4. 制壳间温度应严格控制,保持在2225之间.5. 脱蜡后壳模应在至少4h后装炉焙烧.尽量避免高温-低温-高温焙烧及二次焙烧.3. 型壳面层鼓裂：特征产生原因防止措施型壳面层局部与蜡模分开向外鼓起(图a),或鼓起后破裂导致背层涂料流到蜡模和面层之间,但未将空隙填满(图b、图c).,1.面层型壳与蜡模间附着力太差1.确保蜡模清洗好.2.面层涂料润湿剂加入量合适.2.面层型壳外表面干燥过度、内表面干燥不足.1.控制好环境相对湿度、面层干燥时间和风速,确保面层型壳外

5、、内表面干燥合适.2.应使面层涂料厚合适,不要过厚.3.面层型壳湿强度不足,特别是在蜡模锐角处其强度低1.保证面层型壳湿强度.为此,要保证硅溶胶和耐火材料的质量,按工艺规范保持涂料正确配方,配制方法及确保涂料性能合格.2.要保证蜡模锐角处有一定厚度的涂料,且涂料不要滴得过干.4.制壳间温度不均匀保持制壳间温湿度均匀.4. 型壳内孔搭桥：特征产生原因防止措施内孔、凹槽处的型壳不致密,局部有未上好涂料,未撒上砂使该处型壳存在孔隙搭桥.1. 第一层或背层涂料太稠.2. 孔洞或狭缝处浸浆不足.3. 撒砂过粗,以致孔洞或狭缝处很快就被塞住.4. 孔洞或狭缝处松散砂粒在浸下层浆时未被清除掉.5. 内孔或凹

6、槽处型壳干燥不足.1. 控制好第二层和背层涂料粘度.2. 细致地上孔洞或狭缝处的涂料.3. 撒砂使用较细的砂,防止孔洞或狭缝处过早被塞住.4. 注意将孔洞或狭缝处松散的浮砂吹除,再上下层涂料.5. 注意内孔或凹槽处型壳干燥情况,不干时不能制作下层模壳.5. 型壳面层剥落：特征产生原因防止措施型壳型腔尺寸变大,表面不光洁.面浆与蜡型的附着力太差1. 改善蜡模蚀刻清洗,利用溶剂轻微腐蚀蜡模表面以增强其与浆层的吸附力.2. 破坏宽大之平面,在宽广平面上加上若干凸出物或筋,减少平面宽广程度,以利浆附着.3. 在型蜡中添加一些亲水性物质,改善蜡的亲水性,也可有效增强面浆与蜡型的吸附力.面层在制下层型壳过

7、程中剥落,这是由于面层还没有干燥就制第二层型壳,硅溶胶发生回溶现象,使面层型壳剥落.控制好环境相对湿度、温度、风速和干燥时间,确保面层干燥后再做第二层.面层干燥过快或过度增加面层干燥区的的湿度,一般为RH6070%,但在特殊有深穴如盒状铸件内部不易干燥的状况,甚至相对湿度设定为7080%.减少空气的流速,避免内外速率相差太大,外部本就较易干燥,若再加风吹,则外部已干燥过度,而内部尚未干燥,因此减少空气流动,对拉动内外干燥一致有较大助益.相对湿度愈高,风速愈小,则室内的干湿球温差愈小,如此,可避免壳型在干燥初期,因为快速干燥蒸发水汽,温度急降而使蜡型收缩,待干燥后,蜡型又因吸收室内温度而而升温膨

8、胀,如此缩胀,轻则龟裂,重则剥落.温度变化不均确保除湿间的绝热性与温度的均衡性.型壳脱蜡时面层剥落.原因是面层和第二层型壳间结合力太差而赞成的.1. 面层太太厚.2. 第二层涂料粘度太大,难于渗入面层.3. 面层撒砂太细,一二层很难形成牢固的镶嵌结构.4. 撒砂中粉尘量及含水量过大,造成分层.5. 面层撒砂过慢等引起撒砂未能嵌入涂层内部.而是浮贴在涂层上,或根本未撒上砂子形成涂料与涂料接触,产生分层.6. 上第二层涂料前未去除面层型壳上松散的浮砂.7. 未使用预湿剂,导致个别地方涂挂不良.1. 面层太厚的原因导之于面浆过浓,粘砂时,耐火材料仅在浆的表面而无法深入浆层,失去键销阻绝大面收缩的效果

9、,使浆层干燥后产生微裂,因此,可适当降低浆液的浓度.2. 第二层涂料粘度不能太大.3. 砂粒不应太细,以形成粗糙的背面,使一二层镶嵌紧密.4. 控制砂的质量,将粉尘含量列入管制标准.撒砂中粉尘含量与水的含量均应低于0.5%.5. 滴回浆不可过干,撒砂不应过慢.6. 在制第二层型壳前以柔和风吹去表面松散砂粒.7. 制第二层型壳前,把模组浸入硅溶胶预湿剂中(不超过2S),取出甩干或滴干(表面无明显滴落胶液),再上第二层涂料.焙烧时型壳面层剥落,则是由于两涂层间热胀系数不同而造成的.尽量使面层和二层的材料热膨胀系数相近.6. 型壳强度低：特征产生原因防止措施型壳强度不足1.硅溶胶质量差,如胶体粒径过

10、大,胶体结构不不致密,杂质多等.1.选用质量好而稳定的硅溶胶,同时强化进料检验.2.硅溶胶中SiO2含量低.2.确保硅溶中SiO2质量分数.3.耐火材料质量差,如耐火材料矿物组成不符合要求,杂质量含高等.3.保证耐火材料质量好而稳定.4.涂料质量不好,如涂料配比不合理,配料时未按照规范进行.4.严格控制涂料配比和配制工艺,保证涂料质量.5.制服壳同操作不当,发涂料上得不匀,涂层过薄;撒砂粒度不合适等等.5.严格按照制壳工艺规范进行制壳作业.6.型壳干燥不透,这常是硅溶胶型壳强度不高.的主要原因.6.控制好制壳间的温度、湿度、风速和干燥时间,确保型壳干透.7未上预湿剂,或上预湿剂不当.预湿剂起强

11、化型壳的作用,是防止型壳分层的重要措施.7.按型壳大小等正确规定上预湿剂的规范.8.型壳层数不够.8.应根据铸件大小等,正确选择型壳层数.7. 型壳裂纹：特征产生原因防止措施型壳开裂,浇出的铸件有一规则的毛刺、飞边.1.脱蜡时蜡模膨胀大于型壳膨胀,而型壳湿强度又低,使型壳开裂.1.脱蜡前型壳应存放在恒温的制壳间,脱蜡时运到脱蜡处.立刻装车入脱蜡釜脱蜡,不允许型壳过长时间放在脱蜡间中.2.脱蜡蒸汽压力上升要快,14S内必须升到0.6kg.3.组树方案正确,以保证蜡易流出.4.型壳应有足够的透气性,对有的铸件应设透气孔.5.采取各种措施保证型壳强度(见本表型壳强度低缺陷的防止措施).6.防止组树时

12、蜡模间距离太近,使型壳不易干燥,造成型壳强度低.7.铸件上平面大时,应设法增加型壳强度.8. 气泡、毛刺：特征产生原因防止措施壳模制作不紧实,浇铸后因钢水穿透而形成毛刺.浆的浓度太高浆的浓度太高时,流动性自然较差,浆液无法进入蜡型的死角位置仍被空气占据,为一气泡形态,解决方法:先用含有湿润剂预浸液(硅溶胶溶液或较稀的浆液)预浸蜡树,使死角处的空气被预浸液挤排除去,浸浆时,浆液将顺着预浸液进入死角而避免了气泡的产生.不正确的浸浆作业当浸浆时,预湿液已经干燥或流失,则死角地区仍被空气占据,失去预浸功能,因此,应训练作业人员的回浆作业手法,在浸浆之前,应用回浆手法使预湿液能均匀的占据蜡型(或壳型)的

13、每一个角落.挤除空气并预湿表面.浆内气泡太多配制浆料后,必须要经过4h以上的浸润浆料及排除气泡,湿润剂在过度的搅拌下也会产生气泡,故需对搅拌速度进行适当设定.虽然一切均无问题,浆液中仍会因混入空气而有小气泡,故在浆液中要加入少量的消泡剂辅助去除气泡.浆的浓度太低当浆的浓度太低时,面层浆自然会太薄,且粉料太少会使面层有许多的小孔隙,而且因面层太薄,后面耐火砂堆集的孔隙,对浆层无支撑力,当铸造时,金属会穿入这些孔隙中形成痱子状的尖刺(毛刺),此时,应在沾浆作业时多沾一次浓度较高的浆液,并回浆均匀后再沾耐火砂.耐火砂粒度太粗面层用的耐火砂过粗时,粒间空隙太大,对面层而言无支撑力,会使金属液穿刺而形成

14、痱子,故可选用较细的耐火砂做面浆的支撑.9. 未润湿：特征产生原因防止措施蜡模组表面挂浆性不佳,个别位置出现露出蜡面或涂挂层太薄,可见蜡色过多的离型剂（脱模剂）训练射蜡作业员正确的离型剂喷涂方法.清洗不确实用溶剂清洗时,可能溶剂效能已降低,浸洗时间没有相应延长,致清洗不完全.若用中性介面活性剂的去脂剂清洗时,同样亦会因使用一段时间后,效能降低.故在此状况下,均以延长浸洗时间来解决,倘仍不能解决,则只能更换清洗剂.面浆内的湿润剂不够不同厂牌的湿润剂,效果不同,其用量亦不相同,应各自试用恰当的用量,不可过多,否则会产生过多的气泡.另外醇基湿润剂会挥发,故隔一段时间后应继续追加.10. 壳模破裂：特

15、征形成原因防止措施壳模局部位置表面出现一定深度的裂痕,严重者则为自内而外穿透性裂缝.脱蜡前陶壳破裂浸浆室及干燥区的温度不稳定，造成蜡型热胀，使陶壳胀裂。需改善空调温控系统与除湿间的保温绝热性能。脱蜡时热能不足胀裂高压蒸汽脱蜡，是利用每克水蒸汽冷凝为不时，所释放出的539卡潜热来达到瞬间熔脱蜡的目的，所以脱蜡釜中水蒸汽的量就代表热能的多少，压力越高代表蒸汽量越多，热能越大，附带的蒸汽贯穿陶壳直接接触蜡型熔脱蜡的能力也越大。脱蜡釜后的温控泄压阀无法泄压时，舱内升压虽快，但因有大量热空气占据空间，而非热蒸汽，其脱蜡热能仍有不足。此时应更换温控泄压阀或减少单次脱蜡量。若升压太慢时，应加大锅炉发气量或减

16、少单次脱蜡量。当蜡树的体积及表面积很大时，若一次脱蜡数量太多，其所需的热能就多，但因舱内空间减少，使汽量减少，相对亦会热能不足，此时，应减少一次脱蜡量来解决。陶壳湿态强度不够因陶壳的强度与厚度成正比，因此增加陶壳厚度为最简单有效的方法。若是干燥不足时，则应延长封浆后的干燥时间。蜡液自模中排出不易浇道蜡的熔点太高时，当蜡型蜡已熔而浇道却未熔，致蜡无法顺浇道排出，而会胀裂陶壳，此时应更换浇道蜡为低熔点蜡。11. 壳模层间剥落：特征形成原因防止措施壳模在层与层之间剥离分开蒸汽脱蜡时，泄压降得过快陶壳虽然是多孔性可透气，但毕竟是有阻抗透气，在维持高压脱蜡时，陶壳内外均维持高压状态下的均压。当泄压时，外

17、部压力降低，陶壳内的蒸汽自会向低压区扩散，若压差太大扩散力量便成为陶壳分层的推挤力。一般泄压时间约为1min。面层耐火砂堆积太厚面层耐火砂一般均用100目左右的细砂，在面层沾浆作业时，常会产生堆集层，在浸第二层浆前，预浸时未将堆集的耐火砂支队，则经二层浆所接触的是面层的浮砂而非面层壳，形成脆弱的浆砂砂浆结构，而不是正常的浆砂浆砂结构。解决办法为在制作下层型壳前抖落或吹除浮砂。背层浆料料浓度太高背层浆的浓度太高时，浆的流动性本就不够好，再加上前层干陶壳的吸水作用，使浆的流动性更差无法渗入砂层建立坚强的陶壳，仅能沾在前层陶壳砂的外端，自然很容易形成浆砂砂浆的不良陶壳。在脱蜡泄压太快或陶壳在脱蜡后放置干燥时间不够，在烧结陶壳时的快速升温，都会因蒸汽压而使陶壳分层剥裂。12. 壳模鼓胀变形、强度不足：特征形成原因防止措施宽广平面背层干燥时,将面层拉离蜡型制造宽广平面陶壳时,面层虽然完全干燥,但因为避免太厚造成微龟裂,故不可能很厚,强度自然不高,浸第二层陶壳时,因陶壳的干燥收缩,将面层陶壳拉离蜡型,在未脱蜡时,剖开陶壳便会发现陶壳鼓胀,解决方法:一是在宽广平面上加香菇状的凸出物或微小筋,缩小平面面积,增加面层陶壳对蜡型表面的附着力.二是利用陶瓷砂芯沾附于面层陶壳之后,以增加面层陶壳的强度,再浸二层时,便无法将面