硅溶胶粘结剂与制壳工艺
硅溶胶的生产工艺
硅溶胶的生产工艺
硅溶胶是一种具有高比表面积和多孔结构的材料，广泛应用于催化剂、吸附剂、填充剂、分离材料等领域。
下面介绍硅溶胶的生产工艺。
硅溶胶的生产工艺主要包含溶胶制备、成胶和干燥三个步骤。
首先是溶胶制备。
硅溶胶一般采用二氧化硅作为原料，可以选择多种方法制备溶胶，如酸碱中和法、扩散沉淀法、溶胶聚合法等。
其中，酸碱中和法是最常用的方法。
通过将硅酸盐溶液与酸或碱反应，生成胶体颗粒，然后经过洗涤、过滤、干燥等工艺步骤，制得硅溶胶。
第二步是成胶。
成胶是指使溶胶中的颗粒形成三维网络结构，形成凝胶的过程。
成胶一般需要通过加热、增加胶凝剂浓度或者调节溶液pH值等方式实现。
在成胶过程中，溶胶颗粒之间的交联作用会逐渐加强，形成稳定的凝胶结构。
成胶的温度和时间与凝胶的性质密切相关，需要根据具体的制备要求进行调控。
最后是干燥。
干燥是为了去除凝胶中的剩余水分，使凝胶形成固体硅溶胶。
常用的干燥方法有空气干燥法、真空干燥法和喷雾干燥法等。
其中，真空干燥法在硅溶胶制备中较为常用。
通过将凝胶置于真空条件下，利用真空低压使凝胶内部的水汽蒸发，将水分从凝胶中脱除。
干燥的温度和时间也是需要根据具体的制备要求进行控制的。
总结来说，硅溶胶的生产工艺主要包括溶胶制备、成胶和干燥三个步骤。
通过合理选择原料和工艺参数，可以制备出具有理想性能的硅溶胶材料。
不同的制备方法和条件会影响硅溶胶的结构、孔径和比表面积等性质，因此在工艺过程中需要根据具体的应用要求进行调整和优化。
硅溶胶精密铸造工艺.
硅溶胶精密铸造的工艺一、蜡模制作蜡料处理工艺操作守则蜡料处理流程:(静置桶 I 中静置脱水→(除水桶中搅拌蒸发脱水→(静置桶 II 中静置去污1 工艺参数静置桶 I静置温度 85-90℃静置时间 6-8h除水桶搅拌温度 110-120℃搅拌时间 10-12h静置桶 II 静置温度 80-85℃静置时间 >12h保温箱保温温度 54±2℃保温时间 >24h2 操作程序2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。
2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤; 再送到静置桶 I 中, 在低于 90℃下静置 6-8h。
2.3 静置完毕把沉淀水放掉后,将蜡液倒入除水桶中。
2.4 除水桶中的蜡液, 在 110-120℃保温并搅拌, 使残留水分蒸发, 到目视蜡液表面无泡沫为止。
2.5 将除完水的蜡液, 经过<60目筛网过滤再放入<90℃的静置桶 II 中, 保温静置12h 以上。
2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。
2.7 把静置桶 II 中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中, 用于主产模头(浇道。
2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况,不定期的在静置桶 II 中适量加新蜡,一般在 3% -5%左右。
2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中, 为减少蜡缸内蜡液中的气体, 先保持一段高温时期 80℃/2h后降至 54℃。
在 54±2℃下保温 24h 后,方可用于压制蜡模。
3 注意事项3.1除水桶,静置桶均应及时排水、排污。
3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况, 防止失控, 尤其应防止温度过高造成蜡料老化。
3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置, 油面应距设备顶面200㎜左右, 防止油溢出。
并注意检查设备有无渗油现象。
3.4经常检查环境状态,避免灰尘及外来物混入蜡料中。
压制蜡模工艺操作守则1 工艺要求室温 24±3℃蜡缸温度 54±2℃(大件应根据工艺要求设定射蜡嘴温度 57-64℃压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2保压时间 5-15s冷却水温度 <10℃2 操作规程2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。
_硅溶胶铸造生产工艺
硅溶胶铸造生产工艺一、蜡模制作蜡料处理工艺操作守则蜡料处理流程：（静置桶I中）静置脱水→（除水桶中）搅拌蒸发脱水→（静置桶II中）静置去污1 工艺参数静置桶I 静置温度85－90℃静置时间6－8h 除水桶搅拌温度110－115℃搅拌时间10－12h 静置桶II 静置温度80－85℃静置时间＞12h 保温箱保温温度54±2℃保温时间＞24h2 操作程序2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。
2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤；再送到静置桶I中，在低于90℃下静置6－8h。
2.3 静置完毕把沉淀水放掉后，将蜡液倒入除水桶中。
2.4 除水桶中的蜡液，在110－120℃保温并搅拌，使残留水分蒸发，到目视蜡液表面无泡沫为止。
2.5 将除完水的蜡液，经过＜60目筛网过滤再放入＜90℃的静置桶II中，保温静置12h 以上。
2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。
2.7 把静置桶II中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中，用于主产模头（浇道）。
2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况，不定期的在静置桶II中适量加新蜡，一般在3%－5%左右。
2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中，为减少蜡缸内蜡液中的气体，先保持一段高温时期80℃/2h后降至54℃。
在54±2℃下保温24h后，方可用于压制蜡模。
3 注意事项3.1除水桶，静置桶均应及时排水、排污。
3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况，防止失控，尤其应防止温度过高造成蜡料老化。
3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置，油面应距设备顶面200㎜左右，防止油溢出。
并注意检查设备有无渗油现象。
3.4经常检查环境状态，避免灰尘及外来物混入蜡料中。
压制蜡模工艺操作守则1 工艺要求室温22±2℃蜡缸温度54±2℃(大件应根据工艺要求设定)射蜡嘴温度57－64℃压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2）保压时间5－15s冷却水温度＜10℃2 操作规程2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。
硅溶胶粘结剂与制壳工艺讲义讲解学习
2-13 涂料的质量控制
流杯粘度：一定容积的涂料流尽的秒数。 国内外常用的流杯是美国的Zahn流杯4#（#004） 和5#（#005）号杯。容积为44ml，出口孔径分别 为： 4#（#004）ø4.27、 5#（#005）ø5.28，大部 分采用4#（#004）居多。
2-14 流杯粘度测定终点的确定
2-17 模组清洗
模组清洗的目的：去除熔模上的油 污、灰尘、蜡屑。对模组轻度刻蚀，以 增加涂挂性。现在用环保型水基清洗剂 如ZF-301、YQA01代替有机清洗剂：三氯 乙烷、乙醇、丁酮等。
2-18 面层涂挂
面层涂挂是制壳工艺中的关键，只有 面层涂挂均匀、完整、没有漏涂或涂料堆 积才能获得内表面光洁、坚实的型壳内表 面，并撒砂一定均匀，即使在全自制壳流 水线中机械手只完成后2～5层，面层依然 由人工控制手工涂挂。
2-2 硅溶胶涂料组成
面层涂料： 由耐火材料、粘结剂、润湿剂、 消泡剂等组成。
过渡层涂料：由耐火材料、粘结剂组成。 背层 涂料：由耐火材料、粘结剂、选择性
改性材料（石墨粉等）组成。
2-3 润湿剂的作用
润湿剂是一种表面活性剂，其分子一般 由两种性质不同的原子基因组成：一种是非 极性的亲油基因，另一种是极性的亲水基因。 如聚氧乙烯烷基醇醚（J F C）
2-15 涂挂试片的测试
涂料层厚度可用涂挂试片测定其重量。涂 片重是采用40mm×40mm×2mm的不锈钢涂挂试 片来测试，涂片重越大，表明涂层越厚。流 杯粘度与涂片重配合使用，可以更好的反映 硅溶胶涂料性能。
2-16 硅溶胶制壳工艺
硅溶胶型壳采用干燥硬化的胶凝法，
其过程如下
清洗蜡模
上涂料
撒砂
干燥
PH 运动粘度mm2/S
铸造硅溶胶工艺
铸造硅溶胶工艺硅溶胶铸造工艺，也称为熔模精密铸造，是一种高精度、高质量的铸造方法，广泛应用于不锈钢及其他合金的铸造领域。
以下是硅溶胶铸造工艺的主要步骤和特点：一、工艺流程1. 蜡模制作- 蜡料处理：包括静置脱水、搅拌蒸发脱水、静置去污等步骤，以确保蜡料的质量。
- 压制蜡模：在特定温度和压力下，将蜡料注入模具中，形成与铸件形状相同的蜡模。
2. 模组制作- 蜡模修整：对蜡模进行修整，确保表面平整光滑、无缺陷。
- 模组焊接：将多个蜡模焊接到浇口杯上，形成模组，便于后续操作。
3. 制壳- 沾浆：将模组浸入硅溶胶与石英砂制成的浆料中，形成初步型壳。
- 撒砂：在型壳上撒上石英砂，增强型壳的强度。
- 干燥：将型壳进行干燥，确保固化效果。
- 重复沾浆、撒砂和干燥过程，形成多层型壳。
4. 脱蜡- 使用蒸汽或热水将型壳中的蜡模熔掉，留下型腔。
5. 焙烧- 将型壳置于焙烧炉中，进行高温焙烧，以去除残留的水分和有机物，提高型壳的强度。
6. 浇注- 将熔融的金属液注入焙烧后的型壳中，待金属液冷却凝固后，形成铸件。
7. 清壳- 清理铸件表面的型壳，得到最终的铸件。
二、工艺特点1. 高精度：硅溶胶铸造工艺可以生产出尺寸精度和表面质量都非常高的铸件，其尺寸精度一般可达CT4-6级，表面粗糙度可达Ra1.6-3.2μm。
2. 少切削或无切削：由于铸件精度高，通常只需进行少量的机械加工或无需加工即可直接使用，大大节省了材料和加工成本。
3. 复杂形状：硅溶胶铸造工艺能够生产形状复杂、难以用其他方法加工的铸件，如喷气式发动机的叶片等。
4. 耐高温：硅溶胶铸造工艺能够生产高温合金铸件，这些铸件在高温环境下仍能保持良好的性能。
三、应用领域硅溶胶铸造工艺广泛应用于航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及工艺美术品等领域。
综上所述，硅溶胶铸造工艺是一种高精度、高质量的铸造方法，其工艺流程复杂但具有显著的优势和应用价值。
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺1、原辅材料含量为30%，密度1.19～1.20g/cm³；S830、S1430单质硅硅溶胶SiO2≥65%，＜0.045mm（325目）；锆英粉含量为：ZrO2≥65%，0.150mm（100目）；锆英砂：ZrO2莫来石砂：无细粉，熟料，0.600～0.250mm（30～60目）；匣钵粉：0.075mm（200目）；匣钵砂：0.850～0.425mm（20～40目）；表面湿润剂：J.F.C；长效消泡剂；硅油类；结晶氯化铝；水玻璃：模数3～3.4。
2、操作工艺2.1制蜡模时采用硅油脱模；蜡模必须逐个检查，尽量不修补；模组焊接时小件采用粘结蜡；中大件采用焊刀焊接；间距适当，将带有内腔、孔、槽时，使其向外，有利于制壳、脱蜡和浇注；对带有文字、狭缝、凸缘、弯部应保持轮廓清晰；蜡模组制壳前应先吹去蜡屑、再经清洗液清洗，晾干后制壳。
2.2 涂料的配制面层采用S830单质硅硅溶胶与锆英粉，新料配制时粉液比1∶3.3，流杯粘度为40－45s，6h以后测粘度，若≥50s，逐步加硅溶胶；若粘度≤40s，逐步加入锆英粉；JFC和消泡剂在搅拌后期加入，JFC加入量为加入硅溶胶质量的0.3%－0.5%，可通过涂料的涂挂性的优劣调整；消泡剂加入量为JFC加入量的一半，并按泡多少适当地调整。
2.3 面层的配制及操作工艺：2.3.1 整个配料过程是在L型搅拌机连续运转条件下进行的，L型叶片必须超过中心，且叶片与筒边、筒底间隙约5mm；过大，在配料过程中会出现沉淀；2.3.2 先加入硅溶胶，再逐步均匀、缓慢地加入锆英粉。
如加入10包锆英粉，加入总时间必须＞2时，加完后连续搅拌8－9h，然后用流杯粘度计测粘度，直至粘度达到要求后，接着测定密度；2.3.3 测定粘度值的确定，是在筒中心、筒边分别取料，然后取其平均值；2.3.4 用玻璃片沾上涂料，对光观察，如无颗粒点则确定涂料搅拌已均匀；一般认为：每加2－3kg锆英粉；涂料粘度可提高5s左右；每加0.5kg硅溶胶，涂料粘度可降低5s左右；根据这个小规律适当加以调整；2.3.5 涂料配好以后，接着将准备好的模组进行最后检查，（如检查模头上的记号与铸件材质是否一致等。
硅溶胶工艺流程
硅溶胶工艺流程
《硅溶胶工艺流程》
硅溶胶是一种具有优异的耐热、耐寒、耐老化、耐水等特性的新型无机材料，广泛应用于建筑、汽车制造、电子、化工等领域。
硅溶胶制品的制作工艺流程如下：
1. 原料选材：选择优质的硅溶胶原料，保证产品的质量稳定和性能优良。
2. 混合成型：将硅溶胶原料与其他添加剂按比例混合，经过搅拌、分散等工艺过程，形成均匀的浆料。
3. 成型制备：根据产品的不同形状和规格，采用注塑、浇铸、压延等方式将浆料进行成型制备。
4. 原型固化：经过成型制备后，将原型进行固化处理，使得产品在表面和内部均能得到充分的固化和稳定，确保产品的质量和性能。
5. 烘干处理：对固化的硅溶胶制品进行烘干处理，除去水分和其它挥发物，提高产品的稳定性和耐久性。
6. 表面处理：硅溶胶制品经过烘干后，进行表面处理，如喷涂、涂覆、抛光等工艺，使其外观光滑、清洁。
7. 检测包装：对成品进行严格的质量检测，确保产品符合相关
标准和要求，然后进行包装和运输。
通过上述工艺流程，硅溶胶制品能够保证其质量稳定、性能优良，广泛应用于各个领域，为各行各业提供高品质的产品和解决方案。
硅溶胶面层型壳制备.
—硅溶胶面层型壳制备
铜合金铸件铸造技术课程
铜合金铸件铸造技术 课程
硅溶胶面层型壳制备
1
任务布置
12
铸造工艺制定
3
陈述工艺方案
一、任务布置
铜合金铸件铸造技术 课程
根据制定的工作计划， 完成管接头铸件熔模铸造 面层型壳制备。
二、生产准备
铜合金铸件铸造技术 课程
管接头铸件熔模铸造模组制备计划
铜合金铸件铸造技术 课程
三、模组制备
1.按学号顺序分成6个小组； 2.要求每组完成3个模组型壳的制备； 3.按照计划方案实施操作； 4.注意操作安全。 5.考虑到制壳工艺时间的要求，本次课每
次半个班倒班进行。
铜合金铸件铸造技术 课程
四、型壳检验
项目Байду номын сангаас
1
2
3
4
序 号
小组 涂挂涂料质撒砂是否均匀，是型壳是否有裂
制壳原材料及设备
铜合金铸件铸造技术 课程
搅拌机
硅溶胶
润湿剂
消泡剂
涂料桶
石英粉
铜合金铸件铸造技术 课程
模组清洗
清洗目的：洗净蜡模表面粘附的油污及蜡屑， 进一步提高蜡模表面和涂料之间的涂挂性。 方法：乙醇擦洗或肥皂水洗涤后清水冲净。
铜合金铸件铸造技术 课程
型壳制备
挂涂料、撒砂 撒砂粒度：面层40~100目 注意事项：涂料涂挂均匀，撒砂时应防止涂料堆积。
步骤
使用工具、设备
配制面层涂料 模组清洗
面层型壳制备
硅溶胶、润湿剂、消泡剂、搅拌器、石英粉、涂料桶 烷基磺酸钠、水 硅溶胶石英粉面层涂料、蜡模组、撒砂床、硅砂、挂棒架
涂料配制
中温蜡硅溶胶制壳工艺流程及缺陷
中温蜡硅溶胶制壳工艺流程及缺陷下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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引言中温蜡硅溶胶制壳工艺是一种常用于铸造行业的工艺，通过在模具表面形成一层硅溶胶壳来实现铸件的成型。
_硅溶胶铸造生产工艺解读
硅溶胶铸造生产工艺一、蜡模制作蜡料处理工艺操作守则蜡料处理流程：（静置桶I中）静置脱水→（除水桶中）搅拌蒸发脱水→（静置桶II中）静置去污1 工艺参数静置桶I 静置温度85－90℃静置时间6－8h 除水桶搅拌温度110－115℃搅拌时间10－12h 静置桶II 静置温度80－85℃静置时间＞12h 保温箱保温温度54±2℃保温时间＞24h2 操作程序2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。
2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤；再送到静置桶I中，在低于90℃下静置6－8h。
2.3 静置完毕把沉淀水放掉后，将蜡液倒入除水桶中。
2.4 除水桶中的蜡液，在110－120℃保温并搅拌，使残留水分蒸发，到目视蜡液表面无泡沫为止。
2.5 将除完水的蜡液，经过＜60目筛网过滤再放入＜90℃的静置桶II中，保温静置12h 以上。
2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。
2.7 把静置桶II中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中，用于主产模头（浇道）。
2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况，不定期的在静置桶II中适量加新蜡，一般在3%－5%左右。
2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中，为减少蜡缸内蜡液中的气体，先保持一段高温时期80℃/2h后降至54℃。
在54±2℃下保温24h后，方可用于压制蜡模。
3 注意事项3.1除水桶，静置桶均应及时排水、排污。
3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况，防止失控，尤其应防止温度过高造成蜡料老化。
3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置，油面应距设备顶面200㎜左右，防止油溢出。
并注意检查设备有无渗油现象。
3.4经常检查环境状态，避免灰尘及外来物混入蜡料中。
压制蜡模工艺操作守则1 工艺要求室温22±2℃蜡缸温度54±2℃(大件应根据工艺要求设定)射蜡嘴温度57－64℃压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2）保压时间5－15s冷却水温度＜10℃2 操作规程2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。
硅溶胶配方和生产工艺
硅溶胶配方和生产工艺嘿，各位朋友！今天咱就来聊聊硅溶胶这玩意儿的配方和生产工艺。
一、硅溶胶是啥硅溶胶呢，就好比是工业领域的一颗明珠。
它是一种无色透明的液体，用处可大了去了。
在涂料、铸造、造纸等行业那都是响当当的角色。
二、硅溶胶的配方1.1主要原料硅溶胶的主要原料就是硅粉啦。
这硅粉就像是盖房子的砖头，是基础中的基础。
还有水，可别小瞧了这水，那也是至关重要的。
1.2辅助材料除了硅粉和水，还得有一些辅助材料。
比如说催化剂，它就像是化学反应中的小精灵，能让整个过程更加顺利。
还有稳定剂，能让硅溶胶更加稳定，不会轻易变质。
三、硅溶胶的生产工艺2.1原料准备首先得把硅粉和水准备好，要确保硅粉的质量过关，不能有杂质。
这就好比做饭前得把食材准备好，要是食材不好，做出来的菜肯定也不咋地。
2.2反应过程把硅粉和水放入反应釜中，然后加入催化剂。
这时候就开始了一场奇妙的化学反应。
反应釜就像是一个大魔法锅，里面的东西在催化剂的作用下开始发生变化。
这个过程需要控制好温度和压力，不能有丝毫马虎。
要是温度太高或者压力太大，那就可能会出问题。
2.3后处理反应完成后，还得进行后处理。
把硅溶胶中的杂质去除掉，让它变得更加纯净。
这就像是给做好的菜进行调味，让它更加美味可口。
四、硅溶胶的重要性硅溶胶在各个行业都有着不可替代的作用。
在涂料行业，它能让涂料更加光滑、耐用；在铸造行业，它能提高铸件的质量；在造纸行业，它能让纸张更加光滑、有光泽。
可以说，硅溶胶就是工业领域的一颗明星，照亮了各个行业的发展之路。
总之，硅溶胶的配方和生产工艺虽然看起来有点复杂，但是只要掌握了方法，就能生产出高质量的硅溶胶。
希望大家都能了解硅溶胶，让它为我们的生活和工作带来更多的便利。
硅溶胶制壳及型壳质量
关键词 ： 硅 溶胶 ； 涂料组成 ； 制壳
特种铸造是指与砂型铸造不 同的其它铸造方法 。随着现代铸造 注： 预湿剂用 Ｓ ｉ Ｏ ： ＞２ ５ ％的硅溶胶溶液； 预湿剂可浸一层 ， 也可浸 技术的发展 ， 特种铸造在铸造生产 中占有相当重要的地位 ， 硅溶胶工 多层 ， 并无坏的影响 表 中面层如采用白刚玉浆和砂 ， 干燥时间取下限。 艺铸造即为常见的一种特种铸造。
多的是锆英粉 ， 背层用 的最多的有莫来石粉和煤矸石粉等。硅溶胶是 及查看面层干燥时间是否合适 ； 制壳间的恒温温度是否不达标。 涂料中的粘结剂 ， 硅溶胶中 Ｓ ｉ Ｏ 含量越高 ， 型壳强度越高。润湿剂主 ３ ． ３ ． ３ 型壳面层鼓包。 要是起改善涂料和蜡模的涂挂 陛， 硅溶胶涂料 的涂挂性能不好 ， 面层 产 生 原 因 防 止 措 施
涂料是必须加入润湿剂的， 否则上砂后易起空剥落。 消泡剂是用来抑制润湿剂的发泡 ｌ 生。 ３ 制 壳 ３ ． １ 几种 配 比 、 性能
１ 、面层与蜡模的附着力低
２ 、面层型壳外面干燥过 陕，
确保蜡模清洗干诤 以 及涂料中润湿剂
加入量
制壳将温度有 问 题
控带 子 制壳环境， 干燥时间
１ 硅溶胶 ３ ． ３ 硅溶胶型壳缺陷特征 硅溶胶铸造工艺 ， 即以硅溶胶为粘结剂制壳浇注的一种工艺 ， 硅 ３ ． ３ ． １ 型壳表面粗糙不平。 溶胶是二氧化硅的溶胶 ， 由无定形二氧化硅 的微小颗粒分散在水中而 产 生 原 因 防 止 措 施 形成的稳定胶体溶液， 又称胶体二氧化硅 ， 外观为清淡乳白色或稍带 １ 、蜡件表面腐蚀过渡 蜡 件在蚀刻液中津冼时间尽量短，取出后立即清洗 ； 乳光。 硅溶胶容易配成高粉液比的优质涂料 ， 涂料的稳定性好。 型壳无 ２ 、面层涂料粉 液比过低 确 保面层涂料 由有足够的粉液比，不能要求粘度过低 需化学硬化， 工序简单， 所制型壳高温陛能好， 有高的型壳高温强度及
精铸硅溶胶型壳制作工艺[发明专利]
![精铸硅溶胶型壳制作工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/fcadd7ca0342a8956bec0975f46527d3240ca6e5.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011400771.1(22)申请日 2020.12.04(71)申请人 杨开发地址 233112 安徽省滁州市凤阳县西泉镇盘龙村杨庄片杨东队86号(72)发明人 杨开发 (74)专利代理机构 泉州协创知识产权代理事务所(普通合伙) 35231代理人 王伟强(51)Int.Cl.B22C 9/04(2006.01)B22C 3/00(2006.01)B22C 9/12(2006.01)(54)发明名称精铸硅溶胶型壳制作工艺(57)摘要本发明涉及精铸硅溶胶型壳制作工艺，包括面层、过渡层、背层及封浆层的三层半制备过程，能减少涂挂层数，明显缩短制壳周期，同时面层浆料采用硅溶胶和锆英粉并撒80‑120目莫来砂，同时过渡层浆料由硅溶胶、莫来粉按质量比为1∶3.4～3.6配置而成，结合莫来砂目数、浆料粘度及温湿度控制等制得的型壳优异的高温强度且不影响透气性能，可用于各种产品制壳，成本低。
其中：面层浆料由硅溶胶、锆英粉、湿润剂、消泡剂配置而成，硅溶胶与锆英粉的质量比为1∶2.8～3.0，粘度为35‑45秒；过渡层浆料由硅溶胶、莫来粉按质量比为1∶3.4～3.6配置而成，粘度为28‑35秒。
权利要求书1页 说明书4页CN 112589052 A 2021.04.02C N 112589052A1.精铸硅溶胶型壳制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：S1、面层制壳：将组树清洗后的蜡模浸入配置好的面层浆料中涂挂均匀，取出用风枪吹均匀后放入80‑120目莫来砂翻转均匀，干燥；面层浆料由硅溶胶、锆英粉、湿润剂、消泡剂配置而成，硅溶胶与锆英粉的质量比为1∶2.8～3.0，每公斤硅溶胶配5ml～8ml湿润剂和3ml～5ml消泡剂，面层浆料的粘度为35‑45秒；S2、过渡层制壳：将步骤S1干燥后的蜡模先进入硅溶胶后再浸入配置好的过渡层浆料中涂挂均匀，取出翻转1min～3min后放入16‑30目莫来砂翻转均匀，干燥；过渡层浆料由硅溶胶、莫来粉按质量比为1∶3.4～3.6配置而成，过渡层浆料的粘度为28‑35秒；S3、背层制壳：将步骤S2干燥后的蜡模浸入配置好的背层浆料中涂挂均匀，取出翻转1min～3min放入16‑30目莫来砂翻转均匀，干燥；背层浆料由硅溶胶、莫来粉按质量比为1∶2.5～2.7配置而成，背层浆料的粘度为18‑22秒；S4、封浆层制壳：将步骤S3干燥后的蜡模浸入配置好的封浆层浆料中涂挂均匀，取出翻转1min～3min后进行干燥；封浆层浆料由硅溶胶、莫来粉按质量比为1∶1.8～2.0配置而成，背层浆料的粘度为9‑12秒；S5、脱蜡、焙烧：将步骤S4得到的型壳经过脱蜡、焙烧、冷却，即得精铸硅溶胶型壳。
硅溶胶制壳工艺流程
硅溶胶制壳工艺流程
一、工艺流程：
成型蜡模硅溶胶面层涂料配制粘浆撒砂风干硅溶胶过渡层涂料配制粘浆撒砂风干水玻璃加固层涂料配制粘浆撒砂风干包浆脱蜡焙烧
二、车间环境要求：
1、面层工序：温度：24-25℃湿度：60-70%
2、过渡层工序（2-3层）：温度：23-25℃湿度：35-40%
三、涂料工艺：
1、面层涂料：
（1）硅溶胶：803:1430=1:3
（2）配比：硅溶胶100Kg 锆英粉360-400Kg 润湿剂200ml 消泡剂130ml
（3）流杯粘度：30-40s
2、过渡层涂料
（1）硅溶胶：803:1430=1:3
（2）配比：硅溶胶100Kg 锆英粉120-150Kg
（3）流杯粘度：13-20s
四、结壳工艺：
1、面层结壳：
（1）锆砂：100-140目
（2）干燥时间：4-6h
2、二层结壳：
（1）莫来砂：30-60目
（2）干燥时间：大于18h （风机风速6-8m/s)
3、三层结壳：
（1）莫来砂：16-30目
（2）干燥时间：大于18h （风机风速6-8m/s)
4、四层以上结壳：
按水玻璃工艺加固
五、脱蜡工艺：
1、水中加入工业盐酸1%
2、水温：95-98℃
3、脱蜡时间：15=20min 最多不超过30min
4、脱蜡后用80℃的热水冲洗型腔
六、焙烧工艺
1、焙烧温度：1050-1100℃
2、焙烧时间：小件：60-90min 中大件：90-120min。
硅溶胶的生产工艺
硅溶胶的生产工艺硅溶胶是一种无机非晶体材料，具有较高的比表面积和多孔性，因此在吸附、催化、填充等领域有着广泛的应用。
其生产工艺主要包括溶胶制备、凝胶形成和固化三个步骤。
首先是溶胶制备。
硅溶胶的主要原料是硅酸和碱金属硅酸盐。
在制备过程中，首先需要将硅酸和碱性溶液混合搅拌，使其充分反应生成硅酸盐溶液。
然后，将溶液进行过滤和稀释，去除杂质和控制溶液浓度。
最后，通过调整溶液的pH 值和温度，可以控制硅溶胶的粒径和分散性。
接下来是凝胶形成。
在凝胶形成阶段，溶胶中的硅酸盐开始缓慢地聚合形成网状结构。
这是重要的一步，影响着硅溶胶的孔隙结构和孔径分布。
凝胶形成的速率受到温度、pH 值和离子浓度等因素的影响。
一般来说，较高的温度和碱性条件可以促进凝胶的形成。
最后是固化。
在凝胶形成后，需要通过固化来稳定硅溶胶。
固化的方法主要包括热固化和化学固化两种。
热固化是通过升温加热使凝胶中的硅酸盐聚合反应加速，使网状结构更加稳定。
化学固化则是在凝胶中加入交联剂，通过引入硅氧烷键或硅酸酯键等化学键来增强凝胶结构的稳定性。
固化的条件也会影响硅溶胶的孔隙结构和孔径分布，因此需要根据不同的应用需求进行选择。
此外，硅溶胶的生产工艺还包括溶胶分散、去溶剂、干燥等环节。
溶胶分散是为了得到均匀的硅溶胶分散体系，通常会使用媒介物和强力搅拌或超声波处理等方法来实现。
去溶剂则是为了去除溶胶中的水或溶剂，常见的方法有真空浓缩和蒸发等。
干燥是为了得到硅溶胶的最终产品，常见的干燥方法有冷冻干燥、喷雾干燥和常压干燥等。
总的来说，硅溶胶的生产工艺包括溶胶制备、凝胶形成、固化以及溶胶分散、去溶剂和干燥等环节。
这些步骤的控制和调节可以影响硅溶胶的物化性质和应用性能。
不同的工艺条件和方法可以得到具有不同孔隙结构和孔径分布的硅溶胶，满足不同领域的需求。
精密铸造硅溶胶模壳的制造工艺
精密铸造硅溶胶模壳的制造工艺张清，陈玉平（无锡职业技术学院，江苏无锡 214121）摘要：介绍用石蜡-硬脂酸低温模料，生产铸件的熔模和用精密铸造硅溶胶，作为制壳粘结剂，制造铸件的模壳的工艺要求。
主要研究熔模制造工艺、硅溶胶模壳工艺和焙烧工艺。
五年多来的生产实践充分证明精密铸造硅溶胶模壳制造工艺是成熟的，为生产合格模壳和精密铸件提供了技术保障。
关键词：熔模铸造；熔模；熔模面层涂料；粘结剂；硅溶胶；模壳；焙烧用石蜡-硬脂酸低温模料，制造涡轮叶轮、喷嘴环等盘类精密铸件的熔模（习称腊模）；用精密铸造硅溶胶，作为制壳粘结剂，制造涡轮叶轮、喷嘴环等铸件模壳。
主要研究熔模制造工艺、硅溶胶模壳工艺和焙烧工艺，从而为生产合格模壳和精密铸件提供技术保障。
1 熔模制造工艺1.1 模料的成分及性能应满足原材料检验要求熔化蜡料，各种化腊工具均需作好清洁工作，化蜡器械每月至少清理一次，不允许水、污物进入蜡液，严禁蜡液过热。
糊状蜡制备时将刨好的蜡花慢慢加入不断搅拌的蜡液中，加入量视具体情况而定。
糊状蜡的温度45℃～48℃。
糊状蜡搅拌充分均匀，防止搅拌过程中吸入空气造成蜡模气泡缺陷，避免因糊状蜡过稠造成压不足、皱皮或因太稀而冷却时间过长造成开裂变形。
1.2 工艺参数模料配比：石蜡50%，硬脂酸50%（重量比）；模料熔化后保温温度：70℃～75℃；蜡液温度不超过90℃。
1.3 压制蜡模1.3.1 工艺参数制蜡间温度：18℃～27℃；蜡料温度：45℃～48℃；压型温度：20℃～25℃；压注压力：0.1MPa～0.3 MPa；压蜡枪预热温度：35℃～45℃；蜡模冷却水温度：15℃～25℃；开型时间：1min左右。
1.3.2 操作要求压腊前先检查模具型号是否符合要求。
压腊前必须清理压型表面残余蜡、水滴及其它附着物，清理时尽量不使用钢刀，以免损坏模具，压型及活块保持干净，压蜡完毕后模具应擦净上油，按规定存放。
压蜡过程中压型及活块表面应及时涂上脱模剂，以便脱模快速方便。
硅溶胶制壳工序
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B.涂装性 硅溶胶涂料流动性比硅酸乙酯差，对于具有
窄槽和细孔的零件，在第二层以后各层上涂料前， 可用硅酸乙酯水解液或硅溶胶对该部位进行润湿， 以加强复杂部位局部涂料层的强度，并改善硅溶 胶涂料的涂装性。尤其是涂料粘度大时，更应注 意预先润湿。
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起粘结作用的是
涂料，上涂料应该保 证蜡模组的各处都均 匀涂抹上。为了使涂 层均匀从涂料桶取出 模组后应多转动，让 多余的涂料流出。
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注意事项： A.涂料的稳定性
涂料的稳定性实质上就是硅溶胶的稳定性。硅溶胶稳 定范围在PH8.5～10.5，配涂料时加入耐火材料后，其中 Fe及K、Na、Ca、Mg等碱金属和碱土金属杂质都会影响 其PH，从而降低涂料稳定性。
干燥时间的延长，溶剂去除速度逐渐降低， 六小时以后基本达到干燥时水份去除极限。
实际生产一般取2～3小时，制壳完毕后集 中时间干燥。
B.干燥温度
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实际生产中 制壳车间不能采 用提高温度的方 法来加速干燥， 应该将温度恒定， 国内要求温度为 24±3℃或 24±2℃。
第一、二、 三层温度不宜超 过25 ℃ ，后面 基层不宜超过30 ℃。
硅溶胶涂料
——硅溶胶型壳基本知识
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硅溶胶制壳工序
一、准备工序 二、制壳工序
1.准备工序
清洗蜡模组
硅溶胶涂料 是水基涂料，与 蜡模不能很好润 湿，除了在面层 涂料中需要加润 湿剂外，应该对 蜡模清洗。
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硅溶胶粘结剂与制壳工艺
表面层
表面层
精选ppt
16 12 2.7～2.8 32±1 表面层
4
5
10
10
16～17
14～15
1.82～1.85 1.81～1.83
19±1
13±1
过渡层
背层
2-9 粉液比
配方中耐火材料和粘结剂（硅溶胶）的 重量比称之为粉液比。它直接影响涂料及型 壳的性能。应加以严格控制。
涂料粉液比高，所制型壳内表面致密， 铸件表面质量好。
的强弱与型壳
高温强度关系
1.16～25
1.21～30 1.27～35 1.31～40
精选ppt
1-8 Na2O含量
PH值
精选ppt
1-9 运动粘度
精选ppt
1-10 胶体粒子直径
精选ppt
2-1 硅溶胶涂料
硅溶胶涂料种类： 面层涂料——影响铸件表面质量 过渡层涂料——将面层润湿和背层粘结好 背涂料——影响型壳强度和铸件精度
≤6
1.20～1.22 9～10
≤8
SiO2胶粒直径nm 7～15 9～20
外观 乳白色或淡青色
无外来杂物
精选ppt
保存期 ≥一年 ≥一年
1-6 硅溶胶物化参数与其性能 及涂料、型壳性能的关系
精选ppt
1-7 SiO2含量
硅溶胶中 胶体含量的多
密度/g/Cm3 1.16～1.31
25～40
少，即粘结力
精选ppt
2-20 两次沾浆
两次沾浆是指模组分两次分别在不同流 杯粘度的面层浆桶中沾浆。 第一次是在流杯粘度小的浆桶中沾浆，大约 流杯粘度在15～20s。 第二次在流杯粘度在35～40s的大粘度桶中 再次沾浆后撒砂。
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锆英粉/kg
组
高岭石类熟料/kg
17～18
36～40
成
润湿剂/mL
24
24
16
消泡剂/mL
16
16
12
涂料密度/(g/cm3)
2.3～2.5 1.7～1.8 2.7～2.8
涂料粘度/s
33～37
22～26
32±1
用途
表面层
表面层
表面层
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2-13 涂料的质量控制
流杯粘度：一定容积的涂料流尽的秒数。 国内外常用的流杯是美国的Zahn流杯4#（#004） 和5#（#005）号杯。容积为44ml，出口孔径分别 为： 4#（#004）ø4.27、 5#（#005）ø5.28，大部 分采用4#（#004）居多。
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2-16 硅溶胶制壳工艺
硅溶胶型壳采用干燥硬化的胶凝法，其过程如下
清洗蜡模
上涂料 撒砂 干燥
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2-17 模组清洗
模组清洗的目的：去除熔模上的油污、灰尘、蜡 屑。对模组轻度刻蚀，以增加涂挂性。现在用环保型 水基清洗剂如ZF-301、YQA01代替有机清洗剂：三氯 乙烷、乙醇、丁酮等。
表面活性剂亲油基因在熔模表面的定向排列
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2-5
国内使用最多的润湿剂（表面活性剂）为JFC，又称渗透 EA，全名聚氧乙稀烷基醇醚。同时还有润湿剂TX-10（OP-10 ）、农乳130、农乳100、还有烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸 钠等。
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2-20 两次沾浆
两次沾浆是指模组分两次分别在不同流杯粘度的面层浆 桶中沾浆。 •第一次是在流杯粘度小的浆桶中沾浆，大约流杯粘度在15 ～20s。 •第二次在流杯粘度在35～40s的大粘度桶中再次沾浆后撒砂 。
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量。 • 过渡层涂料是将面层和背层牢固的粘结好避免分层，提高
型壳强度。 • 背层涂料制壳是保证型壳的高低温度强度，保证铸件不变
2-3 润湿剂的作用
润湿剂是一种表面活性剂，其分子一般由两种性质不同 的原子基因组成：一种是非极性的亲油基因，另一种是极性 的亲水基因。如聚氧乙烯烷基醇醚（J F C）
憎水
亲水 图（七）
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2-4 润湿剂作用示意图
表面活性剂（润湿剂）有一薄层即可，用量为硅溶胶的千 分之一左右。参看图（八）
4
5
10
10
16～17
14～15
1.82～1.85 1.81～1.83
19±1
13±1
过渡层
背层
2-9 粉液比
配方中耐火材料和粘结剂（硅溶胶）的重量比称之为 粉液比。它直接影响涂料及型壳的性能。应加以严格控制 。
涂料粉液比高，所制型壳内表面致密，铸件表面质量 好。
涂料粉液比高，所制型壳强度高，铸件精度高。
2-14 流杯粘度测定终点的确定 Exceltek Electronics (HK) Ltd Confidential
2-15 涂挂试片的测试
涂料层厚度可用涂挂试片测定其重量。涂片重是采用 40mm×40mm×2mm的不锈钢涂挂试片来测试，涂片重越大， 表明涂层越厚。流杯粘度与涂片重配合使用，可以更好的反 映硅溶胶涂料性能。
2-27 型壳涂挂后干燥
硅溶胶型壳是利用水分蒸发，使SiO2胶体胶凝，随着水 分蒸发SiO2浓度增加，最终形成陈化凝胶，这是利用电介质 、PH、 SiO2胶体浓度、温度、蒸发速度等因素使SiO2胶体胶 凝完成制壳工序。
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2-26 半层涂挂
把干燥好的涂层达到工艺要求的模组，浸入半 层浆桶中5秒钟，然后挂在涂料桶上方，滴尽多余 涂料不撒砂叫半层涂挂，主要提高型强度，防止掉 砂。
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2-6 消泡剂
加入润湿剂后，涂料的表面强力下降了，搅拌过 程中易将空气卷入形成气泡，为此，需加入消泡剂来 消泡，消泡剂一般为有机添加剂，如硅树脂、醇类。
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1-3 图（一） 硅溶胶电子显微镜照片
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1-4 图（二） 二氧化硅胶粒表面的扩散双电层及电位
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2-10 粉液比高低，取决于硅溶胶的 粘度和耐火粉料的粒度及粒度级配。
图（十）
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2-11 硅溶胶涂料的配制
加料顺序：1）硅溶胶2）润湿剂3）耐火粉料4）消泡剂 搅拌时间： 面层
1-5 熔模铸造制壳用硅溶胶技术指标
熔模铸造用硅溶胶技术要求（HB5346-1986）
SiO2%
GRJ-26 24-28
Na2O%
≤0.3
GRJ-30 29-31 ≤0.5
密度g/cm3
PH 运动粘度mm2/S
1.15～1.19 9～9.5
≤6
1.20～1.22 9～10
≤8
SiO2胶粒直径nm 7～15 9～20
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2-23 对于深孔及盲孔的面层涂挂
1、预制陶瓷型芯。 2、涂两层涂料（撒砂）后，用砂灌满
作假芯。
后堵孔
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2-24 过渡层涂挂
把面层干燥好的模组吹去浮砂，浸入预湿剂中，停留 不超过2秒取出，滴净预湿剂在约3～5秒，以30°浸入过渡 层涂料桶中进行沾浆，也建议采用淋砂机，过渡层也一定均 匀，特别是槽、孔、凹字和转角涂料易堆积部分，一定吹均 匀，滴净多余涂料后迅速淋砂。
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2-25 背层涂挂
把过渡层干燥好的模组吹去浮砂，浸入背层浆桶中，浸 涂时间以消泡为限，拿出来滴去多余涂料，模组表面基本上 没有气泡了，说明浸渍比较好，可以用压缩空气吹去多余涂 料，斜放入沸砂桶中，待浇口杯散上砂后可以取出。3～5层 均可重复涂挂。
2-21 喷涂加浸涂
先用喷枪把稀涂料喷在模组上，不 撒砂，然后马上浸涂在正常涂料中， 达到消除气泡的目的。
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2-22 真空沾浆
在真空条件下进行涂挂，以达到消泡的目的。 操作比较麻烦，但效果比较好。
总之，面层涂挂是制壳的关键，要根据不同结 构的铸件，进行适当的调整。
外观 乳白色或淡青色
无外来杂物
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保存期 ≥一年 ≥一年
1-6 硅溶胶物化参数与其性能 及涂料、型壳性能的关系
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1-7 SiO2含量
硅溶胶中胶体含 量的多少，即粘结 力的强弱与型壳高 温强度关系
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2-19 手工浸涂
面层涂料一般流杯粘度控制在32～45s之间，将清洗好的 模组吹干后以30°左右角度缓慢地浸入面层涂料浆中稍作旋 转，注意蜡模上的文字、凹槽、转角、小孔和盲孔，一定吹 掉气泡，涂挂要均匀，必要时可用压缩空气轻轻吹拂，同时 可用笔刷涂料，最好浸涂两次，一定采用淋砂机撒砂，在撒 砂时一定不停的转动在模组上形成完整均匀的面层。若不能 获得均匀完整的涂层要重新沾浆涂挂。
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2-2 硅溶胶涂料组成
• 面层涂料： 由耐火材料、粘结剂、润湿剂、 消泡剂等组成。
• 过渡层涂料：由耐火材料、粘结剂组成。 • 背层 涂料：由耐火材料、粘结剂、选择性
改性材料（石墨粉等）组成。
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2-18 面层涂挂
面层涂挂是制壳工艺中的关键，只有面层涂挂均匀、完 整、没有漏涂或涂料堆积才能获得内表面光洁、坚实的型 壳内表面，并撒砂一定均匀，即使在全自制壳流水线中机 械手只完成后2～5层，面层依然由人工控制手工涂挂。
密度/g/Cm3 1.16～1.31 25～40