谈谈硅溶胶水玻璃复合型壳
《水玻璃型壳》
第三章水玻璃型壳水玻璃型壳包模铸造在中国已有多工龄史，应用也比较广泛。
近年来，由于采用了以耐火粘土或铝矾土耐火材料为增强剂的高强度型壳，应用了一些新的硬化剂、表面活性剂和新的制壳工艺，在一定程度上改善了型壳的高温性能，提高了铸件质量，使水玻璃型壳得到进一步的推广和应用。
第一节 水玻璃耐火浆料及其配制一、水玻璃耐火浆料的组成和作用l.水玻璃粘结剂1 模数和比重的选择水玻璃的模数和比重对型壳质量影响很大，故在生产中必须严加控制。
要使型壳硬化时能析出足够数量的硅氧凝胶，以保证其强度和表面质量，水玻璃的模数不能过低，但过高也是不利的，因为模数过高，易使型壳脆性大，容易产生裂纹。
此外，模数过高时，配制的浆料稳定性低，存放性差，易老化失效，制壳时还容易过早结皮而沾不上砂子。
在实际生产中，为了保证水玻璃粘结剂中的SiO2含量和浆料的稳定 模数控制在3.0～3.4范围内。
比重是水玻璃中硅酸钠厚度的间接指标。
模数一定时，比重大，则水玻璃中SiO2绝对含量高，型壳强度大。
但比重也不宜过高。
对于表面层浆料而言，比重过大时，型壳表面易产生蠕虫状孔洞，且浆料粘度相应增大，硅氧胶薄膜过厚，渗透硬化能力减弱，故浆料层不易硬化深透。
根据试验，当比重大于1.340时，型壳硬化层厚度将显着减小(图3-2)，这时即使延长硬化时间，作用也不大。
所以实际生产中水玻璃比重以不超过1.340为宜。
表面层浆料宜用比重较低的水玻璃，一般为1.280～1.310。
比重低有利于硬化深透，且可适当增加填料粉加入量，以提高型壳表面的耐火度和致密度。
加固层浆料宜用比重较高的水玻璃，一般为1.31~1.34。
用聚合氯化铝为硬化剂时，为了改善浆料层的渗透硬化能力，宜选用更低的比重。
表面层浆料可选为1.265～1.285；加固层浆料可选为1.270～1.290。
由于硬化过程中产生硅氧胶与铝氧胶的共凝，故降低水玻璃比重不致影响型壳强水玻璃耐火浆料通常由水玻璃粘结剂、耐火粉料和表面活性剂等材料组成。
水玻璃型壳
第三章水玻璃型壳水玻璃型壳包模铸造在中国已有多工龄史，应用也比较广泛。
近年来，由于采用了以耐火粘土或铝矾土耐火材料为增强剂的高强度型壳，应用了一些新的硬化剂、表面活性剂和新的制壳工艺，在一定程度上改善了型壳的高温性能，提高了铸件质量，使水玻璃型壳得到进一步的推广和应用。
第一节 水玻璃耐火浆料及其配制一、水玻璃耐火浆料的组成和作用l.水玻璃粘结剂1 模数和比重的选择水玻璃的模数和比重对型壳质量影响很大，故在生产中必须严加控制。
要使型壳硬化时能析出足够数量的硅氧凝胶，以保证其强度和表面质量，水玻璃的模数不能过低，但过高也是不利的，因为模数过高，易使型壳脆性大，容易产生裂纹。
此外，模数过高时，配制的浆料稳定性低，存放性差，易老化失效，制壳时还容易过早结皮而沾不上砂子。
在实际生产中，为了保证水玻璃粘结剂中的SiO2含量和浆料的稳定 模数控制在3.0～3.4范围内。
比重是水玻璃中硅酸钠厚度的间接指标。
模数一定时，比重大，则水玻璃中SiO2绝对含量高，型壳强度大。
但比重也不宜过高。
对于表面层浆料而言，比重过大时，型壳表面易产生蠕虫状孔洞，且浆料粘度相应增大，硅氧胶薄膜过厚，渗透硬化能力减弱，故浆料层不易硬化深透。
根据试验，当比重大于1.340时，型壳硬化层厚度将显着减小(图3-2)，这时即使延长硬化时间，作用也不大。
所以实际生产中水玻璃比重以不超过1.340为宜。
表面层浆料宜用比重较低的水玻璃，一般为1.280～1.310。
比重低有利于硬化深透，且可适当增加填料粉加入量，以提高型壳表面的耐火度和致密度。
加固层浆料宜用比重较高的水玻璃，一般为1.31~1.34。
用聚合氯化铝为硬化剂时，为了改善浆料层的渗透硬化能力，宜选用更低的比重。
表面层浆料可选为1.265～1.285；加固层浆料可选为1.270～1.290。
由于硬化过程中产生硅氧胶与铝氧胶的共凝，故降低水玻璃比重不致影响型壳强度。
且渗透硬化条件好，还可显着降低型壳的残留强度，铸件易于清砂。
阀体铸造工艺
2021/5/14
一）特种铸造工艺
1）熔模铸造 阀门行业常用的方法，主要生产中小铸件。 两种工艺方法：
原砂
呋喃树脂加入量占 固化剂加入量占
原砂重量比
呋喃树脂重量比
硅烷加入量占 呋喃树脂重量比
100%
1-2%
30-50%
0.1-0.3%
树脂自硬砂最好采用连续式混砂机。各种原料的加入顺序如下： 原砂+固化剂（对甲苯磺酸水溶液）-（120～180S）-树脂+硅烷-（60～
90S）-出砂
2021/5/14
10in-300闸阀阀体，450Kg
阀体铸造工艺
主要内容
铸造概述
铸造工艺简介及发展
，。
合金元素对钢的铸造性能影响
铸件的质量控制
铸造CAE技术服务平台简介
2021/5/14
1、铸造概述
一）何为铸造：将液体金属浇到具有与零件形状相适 应的铸型空腔中，待其凝固后，以获得一定形状尺 寸和表面质量的零件的产品，称之为铸造。 三大要素：合金、造型、浇注凝固 最大优势：可以成形复杂零件
所用的原辅材料大多来源广，价格低廉，如废钢、砂等。 铸件可通过先进的铸造工艺方法，提高铸件的尺寸精度和表面质量，
使零件做到少切割和无切割。 铸件综合成本低，投资少，上马快。 铸造部分企业工艺落后，机械化程度低，生产效率低。 铸件的尺寸精度低、表面质量差、企业效益差。高耗能、高污染、高
型壳制备工艺.
2. 工序
铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程
水玻璃中SiO2很少一部分以溶胶状态 存在，大部分以化合物状态存在，为了使
化合物状态的起粘结作用，就必须通过化 学反应使化合物中的SiO2单独以溶胶状态 析出起粘结作用。 因此水玻璃型壳制壳工
序要比硅溶胶复杂。
上涂料
撒砂
铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程
4.表面活性剂
A.表面活性 剂的作用
B.加入方法
铜合金铸件铸造技术课程组
C.常用活 性剂
铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程
5.质量控制
A.涂料粘度
定义 粘度是指涂料流动时 悬浮液内部质点之间的内摩 擦。年度不但决定了流动性， 也决定了涂料层的厚度和涂 覆的均匀度，所以粘度是涂 料质量的主要指标。
Be’)
熔模铸造用 水玻璃： M≥3.0
3）水玻璃的指标
铜合金铸件铸造技术 精品资源共享课程
A.模数、比重 与粘度关系
B.模数和比重 的选择
by Guild Design Inc.
模数相同：比重越高，粘度越大； 比重相同：模数越高，粘度越大。
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当M=3.0～3.4：加水调 整比重
当M＜3.0：除了调整比 重，还需提高模数 当M＞3.6：降低模数
提高模数： 提高SiO2 含含量量。或降低Na2O 降低模数：增加Na2O含量。 加入以10～30%水溶液形 式加入工业氢氧化钠，并
充分搅拌。
Na2O mSiO2 nH2O + 2NH4Cl mSiO2 (n -1)H2O + 2NaCl + 2NH3 +2H2O
水玻璃型壳
第三章水玻璃型壳水玻璃型壳包模铸造在中国已有多工龄史，应用也比较广泛。
近年来，由于采用了以耐火粘土或铝矾土耐火材料为增强剂的高强度型壳，应用了一些新的硬化剂、表面活性剂和新的制壳工艺，在一定程度上改善了型壳的高温性能，提高了铸件质量，使水玻璃型壳得到进一步的推广和应用。
第一节 水玻璃耐火浆料及其配制一、水玻璃耐火浆料的组成和作用l.水玻璃粘结剂1 模数和比重的选择水玻璃的模数和比重对型壳质量影响很大，故在生产中必须严加控制。
要使型壳硬化时能析出足够数量的硅氧凝胶，以保证其强度和表面质量，水玻璃的模数不能过低，但过高也是不利的，因为模数过高，易使型壳脆性大，容易产生裂纹。
此外，模数过高时，配制的浆料稳定性低，存放性差，易老化失效，制壳时还容易过早结皮而沾不上砂子。
在实际生产中，为了保证水玻璃粘结剂中的SiO2含量和浆料的稳定 模数控制在3.0～3.4范围内。
比重是水玻璃中硅酸钠厚度的间接指标。
模数一定时，比重大，则水玻璃中SiO2绝对含量高，型壳强度大。
但比重也不宜过高。
对于表面层浆料而言，比重过大时，型壳表面易产生蠕虫状孔洞，且浆料粘度相应增大，硅氧胶薄膜过厚，渗透硬化能力减弱，故浆料层不易硬化深透。
根据试验，当比重大于1.340时，型壳硬化层厚度将显着减小(图3-2)，这时即使延长硬化时间，作用也不大。
所以实际生产中水玻璃比重以不超过1.340为宜。
表面层浆料宜用比重较低的水玻璃，一般为1.280～1.310。
比重低有利于硬化深透，且可适当增加填料粉加入量，以提高型壳表面的耐火度和致密度。
加固层浆料宜用比重较高的水玻璃，一般为1.31~1.34。
用聚合氯化铝为硬化剂时，为了改善浆料层的渗透硬化能力，宜选用更低的比重。
表面层浆料可选为1.265～1.285；加固层浆料可选为1.270～1.290。
由于硬化过程中产生硅氧胶与铝氧胶的共凝，故降低水玻璃比重不致影响型壳强度。
且渗透硬化条件好，还可显着降低型壳的残留强度，铸件易于清砂。
硅溶胶应用介绍
硅溶胶详细说明：分子式：mSiO2.nH2O英文名称：Silica sol外观要求：乳白色半透明或透明胶状液体。
执行质量标准：HG/T2521-2008物化性质: 为直径数纳米至百纳米的超微细颗粒分散在水中的乳白色胶体溶液。
加热固化成硅胶。
不燃、不爆、无毒。
在胶体二氧化硅粒子表面的离子为水合型，因水分子覆盖而有亲水性。
与有机物相溶性不好，对于用醇、丙酮等与水任意比例混合成的有机溶剂有相溶性。
溶于氢氟酸和氢氧化钠溶液。
不溶于其它无机酸。
产品详细描述：硅溶胶是无定形二氧化硅胶体粒子在水或有机溶剂中的分散体系，分子式表示为mSiO2•nH2O。
硅溶胶在科研及各工业领域的广泛应用与它的特点有着密切关系，从硅溶胶的性质出发可发现主要性状有：1)由于胶体粒子细微(10-20nm)，有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的颜色；2)粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，因此和其他物质混合时分散性和渗透性都非常好；3)当硅溶胶水分蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合；4)附着在固体表面的二氧化硅粒子可增大摩擦系数，干燥或烧结可形成固态凝胶，因而具有一定的耐久性，既可形成具有比表面积大及均匀细孔的凝胶，又可均匀分散粉料，增加悬浮体的稳定性；5)通过Si—OH基和吸附水可提高润湿性和防止带电的性能；6)可浸入充填到多孔性物质中，使表面平滑；通过均匀混合微粒，可使有机树脂进行机械、光学及电性能方面的改性增强；7)溶胶为液状，能进行均相反应，以硅溶胶代替二氧化硅作原料进行反应，可提高反应速度。
当然根据不同的制备工艺及不同反应条件所制得的硅溶胶性质上是有所差别的。
本工厂从事硅溶胶材料的研究、生产、销售于一体已有十多年的经验，多年来，通过我们的不断研究和实践，主要产品有：碱性硅溶胶、酸性硅溶胶、高纯度抛光级硅溶胶、中性硅溶胶、大粒径硅溶胶、高浓度硅溶胶，钠型纳米硅溶胶、涂料专用硅溶胶等。
本工厂生产的各种系列硅溶胶产品质量可靠稳定，价格合理，用户遍及全国各地及欧洲各国。
水玻璃_硅溶胶复合型壳的应用
2 水玻璃2硅溶胶复合型壳性能
21 1 型壳性能测定 将已制成的型壳分成 A ,B 2 组 ,采用蒸汽及热
水 2 种不同的方法脱腊 。A 组为蒸汽脱腊 ,B 组为 热水脱腊 ,见表 4 。
表 4 复合型壳性能测定
脱蜡 型壳湿 型壳高 焙烧温 型壳表层 表面粗糙 公差等级 型壳
used fo r p roducing casting , especially high alloy steel casting. The surface ro ughness (about Ra3. 2) of cast2 ings p roduced wit h silica sol water - glass co mpo und shell is 1～1. 5 grade lower t han t hat wit h water glass shell. And t he dimensional accuracy is imp roved as well.
及 01 02 %残余 Na2 O , 形成的低熔点化合物 Na2 O 及 SiO2 降低了型壳的高温强度 。
3) 复 合 型 壳 经 现 场 生 产 应 用 , 浇 注 ZG0Cr17Ni4Cu4Ni 脱扣支架精铸件 ,铸件经清理喷 砂后 ,测定其表面粗糙度 (应用表面粗糙度 R a 样 板) R a31 2 ,大面积检查 , R a 均在 61 3 以下 , 与水玻 璃型壳相比 , 表面粗糙度 R a 约降 1～11 5 级 (水玻 璃型壳的表面粗糙度 R a121 5～61 3) ,尺寸精度也提 高 1～2 级 。 21 2 复合型壳表面质量机理探讨
10 - 3
11 2 硅溶胶表面层涂料
水玻璃型壳工艺及特点
水玻璃型壳工艺及特点一、原水玻璃技术参数（纯碱水玻璃）。
1.水玻璃模数：M=SiO2/Na2O×1.032 M=3.2～3.42.水玻璃密度（ρ）g/cm3=1.36～1.40 波美度：（°Be’）38～423.化学成分（质量百分数%）SiO2≈27.20～29.10Na2O≈8.2～9.0Fe≤0.054.波美度°Be’与ρ的关系 ρ= 145/145～°Be’ 。
5.水玻璃的基本特点①水玻璃呈青灰色或淡黄色透明的粘滞性液体。
②水玻璃呈碱性。
PH值11～13.③水玻璃在低温时易冻结冰点在-2℃～-14℃。
④水玻璃无限溶于水。
二、国内常用的水玻璃制壳工艺1.表面层涂料面层涂料直接与蜡模接触，是形成均匀、光洁、致密的型壳和表层，因而直接影响铸件的表面质量。
因此要求面层涂料应具有良好的复制性，使之能精确地复制出蜡模的形状和表面。
此外，涂料还需要有良好的流动性，耐火度与抗渣性要好,粉料粒度要细而均匀,级配合理。
故面层硅粉SiO2≥98%粒度为270目的特级或一级精制硅粉。
三、背层涂料（即加固层涂料）加固层涂料的作用在于造成一个强固的型壳，以承受液金属的冲击，还为了增加型壳的透气性，加固层涂料的粘度比表面层低,撒砂粒要粗以增加型壳的透气性和强度，应能保证涂料层硬化充分。
加固层涂料有三种类型1）低强度型壳：水玻璃：石英粉（200目）=1.05～1.10 水玻璃ρ=1.30～1.32.2）曾强型型壳：水玻璃：石英粉：耐火泥（200目）=3:2:1耐火泥为生料，但Al2O3必须大于25%。
水玻璃ρ=1.32～1.343）高强度型壳 水玻璃：铝矾土（200目）=1:1.10～1.50 水玻璃ρ=1.32～1.34水玻璃： 莫来粉（200目）=1.10～1.50水玻璃： 匣钵粉 （200目）=1.10～1.50目前应用广泛的是增强型型壳与高强度型壳。
低强度型壳主要应用于铝合金与铜合金。
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
硅溶胶、水玻璃复合工艺规程
编制说明本工艺规程共分三部分：第一部分：硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸特点第二部分：硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸工艺流程第三部分：硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸工艺规程其中第三部分又分为一下四项内容：1、材料2、工艺装备3、工艺参数4、工艺要求及操作要点本工艺规程是硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸通用工艺规程，但其中某些主要参数是结合本公司实际生产而确定。
本工艺规程中的不尽之处，请参阅《产品标准工艺卡》及《工艺技术命令表》硅溶胶、水玻璃复合精铸工艺规程特点1、硅溶胶、水玻璃型壳采用面层和过度层恒温恒湿制壳，被层采用化学硬化法，能使型壳迅速硬化而建立湿强度，故工艺周期短、工时消耗少、生产效率高。
2、水波离价廉易购，货源充足，其价格仅相当于其他两种粘结剂的1/20 1/30。
3、水玻璃性能稳定，耐火材料对涂料的稳定性影响小，制壳过程中对生产现场的温湿度的要求也不象其他粘结剂那样严格。
4、水玻璃型壳熔模铸型选的主要问题是铸件尺寸精度较低，表面质量较差，难以满足外观质量高的要求，用硅溶胶工艺做面层和过度层可以很好的互补各自的优缺点，即减低成本又能提高外观质量。
5、硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸选适用于精铸不锈钢、碳钢、合金钢、球铁、铝合金等精铸件。
1、碳钢工艺流程2、不锈钢工艺流程：蜡处理一►射蜡--------- 修蜡------ ►组树 ------- ►清洗理）抛光一屯化一焊补一修整一咬酸一喷砂一抛丸1三、工艺规程（一）蜡处理1、材料1）材料种类：石蜡、低分子聚乙烯蜡（可选用成品模料）2）材料性能：①石蜡的性能指标：②低分子聚乙烯蜡的性能指标2、工艺装备：脱蜡槽、水洗槽、化蜡桶、搅蜡机、100目过滤网3、工艺参数：1）热水温度：100C2）加热温度：100 C3）沸腾时间：1h4）搅拌时间：直至模料的白点消失5）关掉蒸汽后静置沉淀时间：1.5〜2h6）在蜡桶中静置时间：》4h7）静置后冷却时间：2h附：新模料的性能指标:4、工艺要求及操作要点1) 配制新模料时：①将新蜡料敲成小块放入化蜡桶中。
新型铸造工艺面层硅溶胶与加固层水玻璃的结合与特性
新型铸造工艺面层硅溶胶与加固层水玻璃的结合与特性摘要：该文探讨了新型铸造工艺中面层硅溶胶与加固层水玻璃的结合及其特性。
通过分析硅溶胶和水玻璃的化学和结构特性，阐述了它们在新型铸造工艺中的应用和作用。
进一步探讨了硅溶胶与水玻璃的结合机制，以及结合后的化学与物理特性。
最后，分析了这种结合对新型铸造工艺的影响，为铸造工艺的优化和铸件质量的提高提供了有益的参考。
关键词：新型铸造工艺；面层硅溶胶；加固层水玻璃引言：新型铸造工艺作为现代制造业的重要组成部分，不断地对传统铸造技术进行优化和改进，以期达到更高的生产效率和铸件质量。
在这个背景下，模具表面处理技术应运而生，其中面层硅溶胶与加固层水玻璃的结合成为了研究的重要课题。
通过对硅溶胶和水玻璃的特性及其在新型铸造工艺中的应用进行深入探讨，为进一步优化铸造工艺，提高铸件质量提供了理论基础。
一、面层硅溶胶的特性与应用新型铸造工艺中的面层硅溶胶具有独特的化学性质和结构特性，为铸造领域带来了一系列的应用可能。
硅溶胶由硅酸酯溶液通过溶胶-凝胶过程制得，该过程包括溶胶的形成和凝胶的硬化两个阶段。
在溶胶阶段，硅溶胶以液态存在，具有很好的流动性和润湿性，能够充分浸润模具表面。
在凝胶阶段，硅溶胶逐渐硬化，形成三维交联网络结构，从而得到固态的硅凝胶层。
这种独特的结构使得硅溶胶层具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够抵抗高温和化学腐蚀。
硅溶胶在新型铸造工艺中主要应用于模具表面的涂覆，以形成保护层。
其独特的化学和物理特性使其成为优秀的表面处理材料。
通过在模具表面形成硅溶胶层，可以显著提高模具的耐磨性、耐腐蚀性和抗热震性。
同时，硅溶胶层的低热传导性能也有助于减少铸件在冷却过程中的热应力，从而改善铸件的表面质量和减少缺陷的产生。
此外，硅溶胶还能通过改善模具表面的润湿性，促进金属液在填充过程中的流动，有助于获得精密铸件。
由于这些优势，硅溶胶在新型铸造工艺中的应用得到了广泛的关注和研究，为铸造产业的发展提供了新的技术支持。
硅溶胶、水玻璃复合工艺设计规程
编制说明本工艺规程共分三部分：第一部分：硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸特点第二部分：硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸工艺流程第三部分：硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸工艺规程其中第三部分又分为一下四项容：1、材料2、工艺装备3、工艺参数4、工艺要求及操作要点本工艺规程是硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸通用工艺规程，但其中某些主要参数是结合本公司实际生产而确定。
本工艺规程中的不尽之处，请参阅《产品标准工艺卡》及《工艺技术命令表》硅溶胶、水玻璃复合精铸工艺规程一、特点1、 硅溶胶、水玻璃型壳采用面层和过度层恒温恒湿制壳，被层采用化学硬化法，能使型壳迅速硬化而建立湿强度，故工艺周期短、工时消耗少、生产效率高。
2、 水波离价廉易购，货源充足，其价格仅相当于其他两种粘结剂的1/20～1/30。
3、 水玻璃性能稳定，耐火材料对涂料的稳定性影响小，制壳过程中对生产现场的温湿度的要求也不象其他粘结剂那样严格。
4、 水玻璃型壳熔模铸型选的主要问题是铸件尺寸精度较低，表面质量较差，难以满足外观质量高的要求，用硅溶胶工艺做面层和过度层可以很好的互补各自的优缺点，即减低成本又能提高外观质量。
5、 硅溶胶、水玻璃复合工艺熔模铸选适用于精铸不锈钢、碳钢、合金钢、球铁、铝合金等精铸件。
二、 1、碳钢工艺流程 2、不锈钢工艺流程：蜡处理射蜡 修蜡 组树焙烧脱蜡 制壳浇注振壳切割磨浇口（固熔化处理）抛光钝化焊补修整咬酸喷砂三、工艺规程（一）蜡处理1、材料1）材料种类：石蜡、低分子聚乙烯蜡（可选用成品模料）2）材料性能：2、工艺装备：脱蜡槽、水洗槽、化蜡桶、搅蜡机、100目过滤网3、工艺参数：1）热水温度：100℃2）加热温度：100℃3）沸腾时间：1h4）搅拌时间：直至模料的白点消失5）关掉蒸汽后静置沉淀时间：1.5～2h6）在蜡桶中静置时间：≥4h7）静置后冷却时间：2h8）水的去除：待蜡冷却后从化蜡桶底阀排出。
4、工艺要求及操作要点1）配制新模料时：①将新蜡料敲成小块放入化蜡桶中。
水玻璃和硅溶胶的不同点
4炉容量为150kg的小炉子就是为了快速浇注烧壳炉设备不同烧煤温度为900度烧电温度为1100度蜡膏材质进口蜡2万多一吨制蜡模成本提高制壳沙子材质锆沙锆粉进口制壳成本提高脱蜡设备电脱蜡水玻璃硅溶胶铸蜡设备国产的气压设备进口液压设备
水玻璃和硅溶胶工艺的不同点
水玻璃 铸蜡设备 蜡膏材不同 国产的气压设备 国产蜡，5000多一吨 石英砂，石英粉（国产） 水烧开，放置水中脱蜡 容量为400kg的炉子， 我们这说0.4炉 烧煤 温度为900度 硅溶胶 进口液压设备 进口蜡，2万多一吨，制蜡模成本提高 锆沙，锆粉（进口），制壳成本提高 电脱蜡 容量为150kg的小炉子，就是为了快速浇注 烧电 温度为1100度
硅溶胶型壳常见缺陷及防止措施
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.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宜在RH60～70%之间.2.面层干燥时间以4～6h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22～25℃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、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RH60～70%,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70～80%.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,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。
水玻璃型壳
第三章水玻璃型壳水玻璃型壳包模铸造在中国已有多工龄史，应用也比较普遍。
最近几年来，由于采用了以耐火粘土或铝矾土耐火材料为增强剂的高强度型壳，应用了一些新的硬化剂、表面活性剂和新的制壳工艺，在必然程度上改善了型壳的高温性能，提高了铸件质量，使水玻璃型壳取得进一步的推行和应用。
水玻璃耐火浆料通常由水玻璃粘结剂、耐火粉料和表面活性剂等材料组成。
第一节水玻璃耐火浆料及其配制一、水玻璃耐火浆料的组成和作用l.水玻璃粘结剂1 模数和比重的选择水玻璃的模数和比重对型壳质量影响专门大，故在生产中必需严加控制。
要使型壳硬化时能析出足足数量的硅氧凝胶，以保证其强度和表面质量，水玻璃的模数不能太低，但太高也是不利的，因为模数太高，易使型壳脆性大，容易产生裂纹。
另外，模数太高时，配制的浆料稳固性低，寄存性差，易老化失效，制壳时还容易过早结皮而沾不上砂子。
在实际生产中，为了保证水玻璃粘结剂中的SiO2含量和浆料的稳固模数控制在～范围内。
比重是水玻璃中硅酸钠厚度的间接指标。
模数一按时，比重大，则水玻璃中SiO2绝对含量高，型壳强度大。
但比重也不宜太高。
对于表面层浆料而言，比重过大时，型壳表面易产生蠕虫状孔洞，且浆料粘度相应增大，硅氧胶薄膜过厚，渗透硬化能力减弱，故浆料层不易硬化深透。
按如实验，当比重大于时，型壳硬化层厚度将显着减小(图3-2)，这时即便延长硬化时刻，作用也不大。
所以实际生产中水玻璃比重以不超过为宜。
表面层浆料宜用比重较低的水玻璃，一般为～。
比重低有利于硬化深透，且可适当增加填料粉加入量，以提高型壳表面的耐火度和致密度。
加固层浆料宜用比重较高的水玻璃，一般为~。
用聚合氯化铝为硬化剂时，为了改善浆料层的渗透硬化能力，宜选用更低的比重。
表面层浆料可选为～；加固层浆料可选为～。
由于硬化进程中产生硅氧胶与铝氧胶的共凝，故降低水玻璃比重不致影响型壳强度。
且渗透硬化条件好，还可显着降低型壳的残留强度，铸件易于清砂。
总之，水玻璃模数和比重的选择既要使型壳具有综合的强度性能和良好的表面质量，又要保证浆料工艺性以便于制壳操作。