硅溶胶型壳缺陷特征精品
铸件常见缺陷的判定及形成原因
铸件常见缺陷的判定及形成原因一、毛刺：缺陷判定(1)铸件大部分或局部有圆形小疙瘩。
(2)浇口附近有圆形小疙瘩。
（面层用的锆浆质量）原因分析：1.1浆的粘度太低（粘浆越厚、越稠利于控制，不过过厚、过稠又不利于干燥）1.2滴浆时间太长，浆变的稀薄。
1.3配将搅拌不充分。
（锆浆+硅溶胶，面层要求40+2s）1.4锆浆老化：浆用的时间太长，出现胶凝（一般25天更换一次）超出有效期，强度变小。
1.5锆砂粒太粗，淋沙高度太高。
1.6化学粘砂：金属液与面层浆发生反应（Cro的含量多少）锆粉耐火度不够；浇注温度和培烧温度太高；局部过热。
1.7搅拌设备生锈（L型搅拌器）锆粉含铁磁性高。
1.8浇口附近有热点（一般浇口高15mm）1.9涂料对蜡膜的浸润性差。
即：控制毛刺的关键在于控制面层质量（锆浆质量）。
二、跑火：缺陷判定型壳在浇注时金属液穿透铸件形成不规则的金属凸起，铸件内腔，凹槽内有多余金属称外炮火。
原因分析：（1）型壳在空洞或狭缝处的强度太低。
1.1结构不合理（盲孔、细孔，高度/直径>时应无事）（5、5层型壳）1.2涂挂不良，欲湿、浮砂未清干净。
1.3干燥不良（物理硬化）1.4浆粘度太低。
（2）型壳整体强度太低（层数不够）2.1层数不够，一般大于4、5层或7、5层最大到10、5层。
2.2粘度太低。
（3）脱蜡裂（腊膨胀裂）（4）机械损伤。
（5）耐火材料热稳定性不好，高温强度低。
总论：跑火是因为所用型壳强度不够，或浇注时对型壳冲击力过大，或型壳急冷急热性差，或操作和运输过程中性壳撞击出现裂纹，在浇注时型壳开裂，钢液顺裂口外流造成。
内腔跑火则是由于内腔和凹槽等处局部未涂上涂料；涂料带气；未撒上砂使型壳存在孔隙，浇注时金属液进入空隙或穿透有缺陷的型壳形成。
三、剥落：缺陷判定：铸件表面上有大小不等的，形状不规则的疤片状凸起物。
原因分析：（1）制壳过程。
1.1面层裂与腊层的附着力太差。
1.2面层表面过度干燥，内外收缩力不同。
硅溶胶型壳缺陷特征
---操作不正确
1.蜡模在蚀刻液中浸洗时间要尽量短；取出后应立刻用酒精清洗；整个蜡模清洗操作要按规定进行
2.面层涂料粉液比过低。因：
---所控制的涂料粘度不合理
---使用的原材料质量不好，如耐火粉料粒度分布过于集中等
2.确保面层涂料有足够的粉液比。为此，面层涂料粘度要合理，不能要求粘度过低；同时控制原材料的质量
这些裂纹是型壳干燥时产生的，时由于面层干燥过快，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。具体产生原因如下：
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.环境温度变化大
要防止型壳面层干燥过快，以及由于温度波动造成的蜡模膨胀使型壳面层胀裂。措施如下：
1.面层干燥区相对湿度应在50%-70%之间，环境相对湿度不应太低
硅溶胶型壳缺陷特征、产生原因和防止措施
名称特征Βιβλιοθήκη 产生原因防止措施型
壳
表
面
粗
糙
型
壳
表
面
粗
糙
，
不
平
度
过
大
1.蜡模表面腐蚀过度。因：
---浸洗时间过长
---清洗过慢
---操作不正确
1.蜡模在蚀刻液中浸洗时间要尽量短；取出后应立刻用酒精清洗；整个蜡模清洗操作要按规定进行
2.面层涂料粉液比过低。因：
---所控制的涂料粘度不合理
1.确保蜡模清洗好，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
2.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。另外，应使面层涂料层厚度合适，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
铸件缺陷分析
.铸件缺点剖析与防备铸件缺点剖析与防备内容概要1铸件尺寸超差模料及制模工艺对铸件尺寸的影响浇注条件对铸件尺寸的影响2铸件表面粗拙影响熔模表面粗拙度的要素影响型壳表面粗拙度的要素其余影响表面粗拙度的要素3铸件表面缺点粘砂夹砂、鼠尾和凹陷花纹麻点金属刺（毛刺）金属珠（铁豆）孔洞类缺点气孔（集中气孔）弥散型气孔缩孔、缩松缩陷5裂纹和变形热裂、冷裂铸件脆动和变形6其余缺点砂眼渣孔冷隔、浇不到跑火1、铸件质量超差1、模料及制模工艺对铸件尺寸的影响熔模尺寸误差主要因为制模工艺不稳固而造成的，如合型力大小、压蜡温度（压蜡温度越高，熔模线缩短率越大）、压注压力（压注压力越大，熔模线缩短率越小）、保压时间（保压时间越长其缩短越小）、压型温度（压型温度越高，线缩短也越大）、开型时间、冷却方式、室温等要素颠簸而造成熔模尺寸误差。
2、制壳资料及工艺对铸件尺寸的影响型壳热膨胀影响着铸件尺寸。
而型壳热膨胀又和制壳资料及工艺相关。
3、浇注条件对铸件尺寸的影响浇注时型壳温度、金属液浇注温度、铸件在型壳中的地点等均会影响铸件尺寸级配粉是依据必定要求配制的粒度散布合理的粉。
该种粉粒度有粗、有细，散布分别，均匀粒径适中，能使涂料在高粉液比条件下，仍拥有适合的粘度和优秀的流动性。
.3、影响金属液精准复型的要素1）型壳温度对金属液复型的要素2）浇注温度对金属液复型的要素金属液复印型壳工作表面细节的能力，即充型能力；在此简称为“复型”能力。
为使金属液能精准复型，就一定有足够高的型壳温度和金属液浇注温度，并保证金属液有足够的压力头。
提升型壳温度对改良金属液流动能力、复型能力均有优秀成效，故型壳温度是应该予以重视的要素。
熔模锻造铸钢件用硅溶胶型壳，其焙烧温度达1150-1175℃，型壳出炉后快速浇注，使铸件轮廓清楚，表面粗拙度低。
4、其余影响铸件粗拙度的要素浇注和金属液凝结过程中，因温度较高，铸件表面会氧化，且氧化层不均匀，加上铸件表面金属氧化物有可能与型壳中氧化物作用，促进铸件表面不均匀的零落，明显地增添铸件表面的粗拙度。
2022年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结范文-图文
2022年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结范文-图文一.模料相关知识：1.模料基本要求（热物理性能、力学性能、工艺性能）：①热物理性能：（熔化温度、热膨胀、耐热性）A:熔化温度:常用熔点、滴点、环球软化点等多种方法表示。
B:热膨胀：有体膨胀和线膨胀二种不同的表现形式，常用线收缩率、体膨胀率来衡量。
说明：收缩率没有标准值，主要根据产品结构和依靠工程技术人员的经验；现在已开始使用计算机模拟软件实验，但还没有取得成功。
C：耐热性：指模料承受较高环境温度而不变形的能力。
常用热变形量或软化点来衡量耐热。
②力学性能:（强度、硬度）A：强度：模料强度通常以抗弯强度(断裂模量)来衡量。
B：硬度（针入度）：在设定温度（例如20或25℃）和固定载荷(如100g)作用下，标准针在在规定时间(5)刺入模料表面的深度(以0.1mm为单位)。
③工艺性能：（蜡液粘度、蜡膏流动性、灰分）A：模料在液态下(例如99℃)的粘滞性。
B：蜡膏流动性：蜡膏充填压型型腔的能力。
通常以设定温度（例如压注温度）和恒定载荷（2kg)作用下，试样的变形程度代表蜡膏的流动性C：灰分：模料经高温(900℃)焙烧后的残留物含量。
说明：铸件的表面质量主要靠原材料保证，一定要把原材料管起来并且确保原材料的质量一定要合格，公司一定要重视原材料的管理，蜡料较为重要（病从口入）。
2.模料常用原材料(蜡质材料、树脂、高分子聚合物）：①蜡质材料：在常温下为不透明或半透明的固体，有固定的熔点或狭窄的凝A：矿物蜡(如石蜡、微晶蜡、地蜡、褐煤蜡等)。
B:动植物蜡(如蜂蜡、虫白蜡、棕榈蜡等)。
C:人造蜡(如硬脂酸)。
②树脂：指非晶态有机物，在常温下为透明的脆性固体，没有固定的熔点，熔融后粘度较大。
常用的有松香及其衍生物和其他天然或人造树脂（如石油树脂、萜烯树脂等）。
③高分子聚合物（高聚物）：指分子量大于1万的高分子聚合物。
熔模铸造中常用的主要是聚烯烃，例如聚乙烯、EVA、聚苯乙烯等，其力学性能比蜡强韧得多，熔融后粘度大。
熔模铸造型壳六大缺陷分析 入木三分
熔模铸造型壳六大缺陷分析入木三分水玻璃型壳常见的缺陷有裂纹、变形、鼓胀，蚁孔、蠕孔及气孔等，现分析如下。
一、型壳裂纹型壳裂纹有两种情况，一是浇口杯产生裂纹，如图1所示；二是型壳表面产生裂纹，如图2所示。
图1 浇口杯裂纹图2 型壳表面裂纹浇口杯裂纹特征：型壳的浇口杯有裂纹，严重时浇口杯开裂。
型壳表面裂纹：在型壳的表面上有弯曲的、深浅不等的裂纹。
1．产生原因（1）涂料中水玻璃的模数、密度过高或过低；涂料中的粉液比过低；或硬化剂的浓度、温度和硬化时间不当，硬化不充分；或型壳在硬化前的自然风干时间不够，不利于硬化剂的继续渗透硬化，影响了硅凝胶的连续性和致密性；或型壳的层数不够等原因，导致型壳的强度低，出现了裂纹。
（2）涂料层涂挂的不均匀，或撒砂层厚薄不均；尤其是浸涂料后没有撒上砂的部位，硅凝胶在收缩时受力不均匀，导致型壳产生裂纹。
（3）脱蜡液的温度低，脱蜡时间太长。
由于蜡料的热膨胀系数大于型壳的热膨胀系数，脱蜡缓慢将导致型壳在脱蜡的过程中受到各种应力的作用；如果超过此时型壳的强度极限，就会产生裂纹，甚至开裂。
（4）焙烧时，型壳入炉温度高，升温过快，或高温出炉急冷；或型壳多次焙烧，产生微裂纹，甚至裂纹，降低了强度；或型壳的高温强度低，使型壳在焙烧时产生裂纹。
（5）清理浇口杯时，机械损伤浇口杯。
2．防止措施（1）采用下列措施，型壳的高温强度就高。
①水玻璃的模数M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固层涂料。
②采用合理的涂料配制工艺，并执行涂料的“配比-温度-粘度”曲线。
③采用合理的硬化工艺，控制硬化剂的“浓度-温度-硬化时间”；或选用氯化铝代替氯化铵硬化型壳。
④合理的制壳工艺，如涂料粘度与撒砂粒度的合理配合，硬化工艺参数要确保型壳充分硬化。
⑤采取措施增加型壳强度，如常用的增加型壳层数，或采用复合型壳等；必要时大件型壳可用铁丝加固等。
（2）蜡模浸入检验合格的涂料中，上下移动和不断地转动，提起后滴去多余的涂料，使涂料均匀地覆盖在模组的表面上；不能出现涂料的局部堆积或缺少涂料（漏涂）；并及时、均匀撒砂。
精铸硅溶胶型壳工艺的改进电子教案
5.由表十一，十二及十三实验结果得出以下结论：
⑴.在表面层涂料中加入少量“分散剂”能改变硅溶胶涂料的流变特性，增
加涂料的屈服值从而可提高涂挂性和覆盖性（涂层平均厚度）3可提高15-25%。同时由于
“分散剂”作用能使粉料“分散”不易“结团”。使平均粒径减小因而3增加。虽然粉液比
n略有下降，但致密性k%仍在要求范围之内（表七）。涂料的均匀性，悬浮性，涂挂性和流 平性均有提高。“板结”“老化”时间延长（稳定性提高）。
1.美国在2006年前面层涂料的典型工艺是在锆英粉中掺加5-10%（质量）的熔融石英粉。
其主要目的是：降低成本，提高铸件尺寸精度和改善脱壳性、透气性。国外重点工艺改进方 向是：充分利用熔融石英纯度高，杂质少，密度和热膨胀系数小，加上高温“析晶”，低温
“相变”的特点，使型壳在高温时保持高强度而在低温时因相变产生剧烈收缩（-3.7%）致
精铸硅溶胶型壳工艺的改进
前言:
众所周知，全球精铸界通用的硅溶胶型壳工艺存在三大缺点：
1.成本高。2.制壳周期长。3.铸件脱壳性差（型壳残留强度高）。
据统计，表面层型壳通用的耐火料锆英石砂、粉占型壳原辅材料成本的48%占总生产成本
的10%（平均值）[1]。优质锆英石资源稀缺，因而寻找它的代用品或减少其消耗量是当今 国内外精铸界共同关心，重点研究的课题之一。
2.混合涂料用粉料粒度要求应符合表五规定。
注：1•采用GSL-101BI型“激光颗粒度测定仪” 测定（丹东市辽宁仪器仪表研究所生产）
2.粒度判定以DV90, DV50及Wo三项指标为主要依据。DV98 DV84为参考指标。
3.无粒度检测条件时，可将待测粉料与“标准”硅溶胶配制成“标准”涂料来判定
硅溶胶型壳精铸件生产经验点滴(图)
硅溶胶型壳精铸件生产经验点滴自上世纪九十年代初引进硅溶胶型壳生产精铸件后，我国熔模精密铸造生产获得了飞速发展和长足进步。
至今采用中、低温蜡硅溶胶型壳工艺的工厂已近600多家，许多先进的工艺，高效的设备和优质的材料在精铸件生产中得到了应用和推广，铸件质量和生产率有了很大的提高。
近年来由于市场竞争，精铸行业的技术交流受到一定影响，许多工厂的技术革新和宝贵的生产实践经验未能及时推广和交流。
为此，作者收集了近年来国内部分硅溶胶型壳工艺精铸厂的生产经验、技术创造和小改小革，简要地向精铸同行介绍和推荐，希望有助于我国精铸件质量生产效率和工艺水平的提高。
限于篇幅和阅历，仅将在生产中已投入应用并取得实效的点滴经验摘要列出，期望能“抛砖引玉”，起到促进国内精铸业的经验交流广泛开展的作用。
以下内容按精铸件生产工序逐项进行介绍。
Ⅰ制蜡模(组)工序一．防止浇口杯“落砂”的措施1．“翻边”浇口杯的制作。
为减少铸件“砂孔”缺陷，无论中、低温蜡硅溶胶型壳均应采用“翻边”浇口(图一)，在浇口(杯)模具上安放两个半圆镶圈，压蜡后浇口杯端面会形成凹槽(图二)。
制壳后浇口会形成光滑的“翻边”，能有效防止浇口杯边缘的砂壳落入型腔内造成铸件“落砂”。
2．“防砂盖”的合理结构。
大部分工厂应用碳钢平板(厚2毫米的冲压件)作浇口杯上的“防砂盖”。
在制壳后脱蜡前取下，经抛丸处理去除粘砂后再回用。
平板形盖易在抛丸后翘曲、变形。
若按图三形式采用凹凸的“帽式”盖，刚性大大提高，与浇口杯上平面接触面减少，制壳时不易出现缝隙防落砂效果更好，使用寿命可提高一倍以上。
3．低温蜡模组的浇口吊具。
由于硅溶胶型壳大多采用蒸汽脱蜡，故低温蜡组不宜沿用水玻璃型壳的木制浇口棒。
为能按放“防砂盖”及在脱蜡釜中便于安放模组，应与中温蜡一样采用可卸式手柄作浇口吊具。
低温蜡强度比中温蜡低，应根据浇口棒形式(直棒或丁字形、多叉型等)在制蜡棒时使用耐酸不锈钢制芯骨进行加固(图四、五、六)，在使用长型芯骨时应在浇口棒模具上两端定位，防止芯骨移位。
对熔模铸造硅溶胶型壳清理问题的探讨申鹏帅
对熔模铸造硅溶胶型壳清理问题的探讨申鹏帅发布时间：2023-06-15T01:59:17.468Z 来源：《中国电业与能源》2023年7期作者：申鹏帅[导读] 本文就熔模铸造硅溶胶型壳清理进行探究，最先阐述了熔模铸造硅溶胶型壳的常见清理方法，之后对影响熔模铸造硅溶胶型壳的清理因素进行分析，对制备过程与焙烧过程中的工艺进行分析，进一步降低清理难度，提高清理效率，实现良好的型壳清理。
上海万泽精密铸造有限公司 201400摘要：本文就熔模铸造硅溶胶型壳清理进行探究，最先阐述了熔模铸造硅溶胶型壳的常见清理方法，之后对影响熔模铸造硅溶胶型壳的清理因素进行分析，对制备过程与焙烧过程中的工艺进行分析，进一步降低清理难度，提高清理效率，实现良好的型壳清理。
关键词：熔模铸造；硅溶胶型壳；型壳焙烧引言铸造型壳是熔模铸造的关键部件，其性能好坏直接影响到铸件质量。
由于硅溶胶型壳的高强度、低密度、耐热性、耐腐蚀性和高耐磨性等优点，在熔模铸造中得到广泛应用。
但是，硅溶胶型壳在使用过程中，会产生一些缺陷，如型壳表面的积粉、粘砂、气孔等。
如果处理不当，会导致铸件质量下降。
因此，如何有效地清除型壳上的积粉和粘砂是非常重要的。
1.型壳清理的方法为了解决硅溶胶型壳清理的问题，人们进行了大量的研究，但目前还没有比较有效的方法。
目前，最常用的型壳清理方法有湿法、干法、化学法和机械法四种。
（1）湿法是用水、化学试剂或机械力去除型壳上的积粉和粘砂。
湿法清理型壳的主要特点是：（1）用水或化学试剂清除型壳上的积粉和粘砂很方便，一般用水就能达到目的。
（2）可以不留型壳上的残余涂料，因为在清理后型壳表面基本没有残留涂料。
（3）对于大直径的型壳，湿法清理成本很低。
干法清理型壳的主要特点是：（1）型壳上残留有大量的粉尘颗粒，有时会产生积粉和粘砂。
（2）清理后型壳表面很干净，不会留下残余涂料。
（3）由于型壳表面无残留涂料，因此型壳在使用过程中不易产生裂纹或裂纹倾向。
硅溶胶型壳为什么会裂？
硅溶胶型壳为什么会裂？最近有一个上海的朋友在公众号留言，他说：我在使用硅溶胶作为粘结剂的涂料，阴干的过程中总是开裂，这是怎么回事？借用今天这个机会我想把这件事来聊一聊。
其实，硅溶胶涂料在阴干（按意思讲温度不高、估计没有风）情况下总是开裂，简单讲说明一个问题，硅溶胶在干燥过程中受阻，阻力大于硅溶胶胶膜的强度，最终阻力战胜胶膜，裂纹产生。
实际上硅溶胶收缩的过程与铸件凝固几乎是一个理。
铸件凝固时会产生收缩。
如果没有受到任何阻碍，铸件自由收缩，那么，最终铸件顺利凝固，完美成型。
但是，实际上不是那么回事。
铸件收缩时会受到铸件结构自身的牵制以及型壳（比如：型芯）的阻碍，所以它不可能正常收缩，于是热裂冷裂产生了。
硅溶胶收缩时受内部蜡模的阻力，如果收缩不均匀，不同步，那么势必会产生裂纹。
因此，硅溶胶的干燥要分两个方面，一个是均匀，一个是同步。
这两点非常重要。
实际上这跟铸件自由收缩一样。
但是，往往实际上干燥并不是那么回事。
因为铸件的形状千奇百怪，简单的铸件也许好做到均匀，同步，但复杂的铸件很难做到这一点。
比如，有复杂内腔的，内外干燥不同步，很容易就会造成面层开裂。
另外一点，均匀。
我们在铸件同时凝固的时候要求铸件各处温度基本上一致，当然这种情况基本上是理想状态。
这样铸件凝固下来就不存在凝固应力，就不会产生热冷裂；同样的，面层涂料如果说能够均匀收缩，那么，也不会产生收缩应力而导致面层开裂。
那么，这个均匀和同步靠什么来保证，就是靠恒温恒湿，低温高湿。
不能激烈干燥。
所以，在型壳产生裂纹的原因上，湿度、温度都是特别要命的因素。
另外，现在面层使用快干措施后采用风吹一样要求吹风要均匀，各个面都要吹到。
就像一句话所说，雨露均沾。
在跟这位朋友的聊天中，我觉得他又漏掉了一个重要的环节，配浆。
这是美国精铸协会在分析面层开裂时提到的两条，里面都无一例外地提到了浆液的配备、测试以及维护。
这也是面层不开裂的一个关键。
浆一定要配好，醒好，这是制好壳的关键。
熔模铸件砂眼缺陷成因分析及防止对策
熔模铸件砂眼缺陷成因分析及防止对策砂眼是熔模铸件常见的缺陷之一，在铸件的不良品中占有的比例较大。
铸件砂眼一般存在三种情况：如果砂眼在铸件的表面上，清砂后能被及时发现；如果砂眼在铸件的内部、距离表面较浅，可以在加工后被发现；如果砂眼在铸件的内部、距离表面较深，只能残留在铸件的内部，从而降低了铸件的有效承载面积，降低铸件的机械性能和使用寿命，甚至导致严重的事故。
1 砂眼1.1 砂眼特征铸件的表面或内部有型砂或耐火材料形成的孔穴，称之为砂眼，如图1所示。
图1 砂眼Fig.1 Sand holes1.2 产生部位砂眼产生的部位，如图2所示。
大部分砂眼是由于型腔中的型砂或耐火材料，被金属液流挤到型壳的底部或离浇口较远的端面，不能上浮而产生砂眼；有的型砂或耐火材料被金属液的涡流卷入铸件的内部，形成了砂眼；距离铸件表面较浅，在机械加工后就能被发现，见图3；或残留在铸件的较深的内部。
图2 砂眼产生的部位Fig.2 The area where a trachoma is produced图3 加工后砂眼Fig.3 Sand hole after processing2 砂眼产生原因砂眼产生的主要原因有两个方面：一是来源于型腔的外部，二是来源于型腔的内部。
2.1 来自型腔的外部（1）浇口芯棒不干净，粘有型砂或耐火材料，脱蜡后型砂或耐火材料残留型腔中。
（2）脱蜡液中残留型砂或耐火材料，在脱蜡过程中随脱蜡液卷入型腔。
（3）将浇口杯上的型砂或耐火材料卷入型腔，如图4所示。
（4）在型壳存放、搬运及焙烧时，不慎使型砂或耐火材料进入型腔，浇注前没有吸净残留在型腔中的型砂或耐火材料，如图5所示。
朱伟杰1，潘玉洪2（1.无锡市雪浪合金钢铸造厂，江苏 无锡 214161；2.无锡市凯斯特铸业有限公司，江苏 无锡 214161）摘要：介绍了砂眼的特征、产生的部位，分析了砂眼产生的内、外部原因，提出防止耐火材料从外部落入型腔、提高型壳的质量和改善产品结构及浇注系统是防止熔模铸件出现砂眼缺陷的主要对策。
硅溶胶型壳之我见
硅溶胶型壳之我见硅溶胶型壳尽管大部分人都知道是怎么回事。
但是，仔细一深究，好像又不知道是怎么回事。
利用今天这个机会，结合一些朋友的提问，我想把我对硅溶胶型壳的一些认识跟大家聊聊。
当然，再次声明，这些认识仅仅是个人观点，仅供参考。
第一点，硅溶胶型壳为层与层之间镶嵌并通过硅溶胶涂料来粘结构成的。
这个镶嵌就是砂与砂之间镶嵌，在砂与砂之间是硅溶胶涂料。
硅溶胶涂料就像一种胶，把两个毛面连接起来。
现在的年轻人可能很少补鞋，但是补轮胎肯定是见过。
修车师傅先是用锉把轮胎漏气处锉毛，然后再把补丁贴上去。
实际上锉毛的道理跟硅溶胶型壳两层之间的毛面由于，就是为了结合更好。
那么，为什么会有面层、过渡层以及背层砂之分？实际上就是粒度接近的毛面会镶嵌的比较好，也就是结合紧密。
你比如，面层100目的砂子与过渡层30~60目的砂子比较接近，（当然还有更接近的）过渡层30~60目的砂子跟背层16~30目的砂子比较接近，同规格的砂子镶嵌更是最佳组合。
不知道大家注意到没有，砂子一般要求不能有粉尘，或者说粉尘量要少于多少。
这是为什么呢？实际上就是在有粉的情况下层与层之间结合不好，那么型壳的强度自然会大打折扣，甚至出现分层现象。
另外，浮砂也是这个道理。
浮砂就等于在层与层之间形成一个滑移带，因此，制壳时浮砂是必须要清理掉的。
第二点，型壳各层的作用。
面层自不必说，它起到的作用主要是形成铸件的表面，抗击熔融金属的侵蚀。
因此，面层耐火材料首先要化学稳定好，耐火度高，纯度高，另外，砂子粒度要小，比如一般所用都是100目的，砂粉也要相对细点300目，为的就是让铸件表面粗糙度好。
过渡层它主要是起连接作用，承上启下。
因此，它的砂子粒度要在面砂与背砂之间。
型壳的强度主要靠背层来实现。
我们经常会讲这一句，面层是负责铸件表面质量，而背层是负责尺寸精度的。
这句话可以说是型壳各层作用的一个概括。
第三点，型壳的预湿。
实际上预湿的作用就是加强层与层之间连接的紧密性。
精密铸造制壳工艺特点及改进方向探讨
精密铸造制壳工艺特点及改进方向探讨对目前国内精铸行业中广泛应用的4种制壳工艺的特点进行了分析对比。
从精铸件质量比较，水玻璃型壳较差，复合型壳、硅溶胶-低温蜡型壳次之，硅溶胶一中温蜡型壳最好。
而从制壳成本比较，水玻璃型壳最低，硅溶胶一中温蜡型壳最高。
对这4种制壳工艺分别提出了改进措施。
目前国内精铸件生产中广泛采用的制壳工艺有以下4种：A.水玻璃型壳；B.复合型壳；C.硅溶胶型壳（低温蜡）；D.硅溶胶型壳（中温蜡）。
前3种方案均使用低温蜡（模）。
我公司4种工艺兼有，以充分满足市场对精铸件质量、价位的不同需求、增加市场竞争力和适应力。
1、水玻璃型壳这一工艺在国内已有近50年的生产历史，其厂点数至今仍占我国精铸厂家的75%以上。
经过精铸界同仁个半世纪的不懈努力，水玻璃型壳工艺的应用和研究已达到了很高水平。
多年来由于背层型壳耐火材料的改进和新型硬化剂的推广应用，水玻璃型壳强度有了成倍增长。
铸件表面质量、尺寸精度及成品率有了很大提高，目前仍占很大的市场份额，并替代国外砂铸件成批出口。
低廉的成本、最短的生产周期、优良的脱壳性能及高透气性至今仍是其他任何型壳工艺所不及的优点。
但铸件的质量，包括表面粗糙度、缺陷数量、尺寸精度、成品率、返修率等均比其他3种工艺要差（见表1）。
1.1存在的主要问题（1）水玻璃粘结剂固有的缺点是NaQ含量高，型壳高温强度、抗蠕变能力远不及硅溶剂型壳（只有它的1/30-1/50）o加之面层耐火料采用了价低质次、粒度级配不良的石英砂（粉），硬化剂至今仍限于使用氯化氨，因而必然不能获得高质量的精铸件。
（2）型壳生产条件差，缺乏严格的生产过程及参数的控制。
由于硬化剂的强腐蚀性，除尘设备的简陋，很少车间有恒温、恒湿、除尘的生产环境。
影响型壳和铸件质量的涂料配制、硬化、风干、脱蜡等工序，极少按行业规定的操作规范严格控制。
如定期检测涂料粘度、涂片重、硬化剂浓度、PH值等。
型壳风干处的温度、湿度、风速等更是不加控制，故常在高、低温或梅雨季节发生批量报废的质量事故。
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
硅溶胶精密铸造缺陷分析
硅溶胶精密铸造缺陷分析1、由铸模制作引起的疵病和对策1-1-1.金属表面凸出物：（小疙瘩）状况：铸件表面之大部份，有圆形的小疙瘩可能发生的原因1.泥浆中有气泡2.泥浆开始胶化3.填充材料扩散不够4.铸造温度太高改善方案：1.调整初层泥浆之黏度2.研究使用润湿剂/消泡剂3.研究沾浆技术：a.对泥浆之ph值，时效和黏度，执行制程检验b.检查泥浆，是否掺有杂质（例如脱脂剂等）4.研究混合和扩散的技术a.配浆之后，至少四小时，才开始沾将b.使用较细填充材5.降低熔融金属温度6.降低铸模温度2-3-16.表面脱碳状况：显微镜检验上，显出碳之剥蚀表面可能发生原因1.浇铸时或浇铸后，过分氧化2.某些合金，在氧化气氛中热处理3.在高温之收缩，引起陶壳之应力变化4.清砂时，铸模温度太高5.热处理时，引起应力改善方案：1.筹模内或其周围，使用含碳之物质2.浇铸后立即将铸模置于还原气氛中3.在真空或保护性气氛中，进行浇铸和冷却4.执处理时，避免氧化气氛5.使用复碳热处理6.再渗碜7.容器中掺杂缓冲之物质，如起纹石棉8.在较低温度清砂9.热处理时，确使铸件，有正确的支撑，并使用正确的淬火技术1-2变形状况：铸件之几何外形，志蓝图不符可能发生原因1.几何外形及/或浇道系统，引起不均匀之收缩2.浇口收缩或铸件部份受到拉力3.高强度铸模，阻止均匀之收缩4.由于玻质之背砂材料，跟其容器改善方案1.以下术方法，将不均匀之应力，减至最小程度a.改善铸造方案b.使用腹板、圆角及击棒等2.检查浇道系统并改善之，以减少应力，如：a.网液由铸件之一端流入b.环件使用多浇口设计或内十字浇道c.降低铸模之强度d.使用不玻化之背砂材料2-3-14熔融点或麻点状况：许多重复暗色之凹点，分布在整个铸件表面可能发生原因1.高铬铁合金之表面氧化改善方案1.浇铸之时，或一浇铸完毕，采取下术方法：a.铸模材料内，或铸模周围，使用含碳材料b.浇铸后随即将铸模置于还原气氛中c.在真空或保护性氯氛中，进行浇铸及冷却2-1气孔（金属与铸模反应）状况：圆凹孔通常呈现光亮之表面可能发生原因a.不正确的烧成操作b.铸模或铸模材料的不洁改善方案：a.增加铸模烧成温度及/或时间b.检查并在必要时调整烘模炉内的气氛c.避免铸模或铸模材料的污染2-2气孔（金属本身）状况：圆凹孔通常呈现光亮之表面可能发生原因：a.脏湿的装炉材料b.脱氧不够改善方案：a..保护装炉材料与熔液表面接触的物作，必须清净和干燥b.修正脱氧程序2-3气孔（卷入空气）状况：平滑之凹孔，通常呈现被氧化之表面（一般发生于表面之最上端）可能发生原因：a.铸模内扰流过多b.铸模透气性太差改善方案：1.改善烧口技术，以减少扰流2.采用能够自动通气之铸模3.增加铸模透气性4.使用失压浇铸5.增加铁水静压力，方法如下a.空气压力b.增加浇口杯高度c.离心浇口3-1流不到状况：铸件不完整，流不到的地方呈圆边可能发生原因：1.缺乏断面太薄2.浇道设计不良3.铸模透气性太差4.浇铸透气性太差5.浇铸速率太低6.浇铸时液流停顿改善方案：1.增加铸模及/或金属温度2.考虑修正金属成份，以增加流动性3.假如可能，增加铸件断面4.延伸断面，浇铸后修整5.改善浇铸设计6.增加铸模透气性7.薄肉处设通气孔8.增加浇铸速率，但避免卷入空气9.浇铸时，液流不可中断4-1冷断状况：金属液流会合处，发生圆接边之裂缝可能发生原因：1.两股金属液流，未能融合2.缺乏流动性3.浓稠炉滓，致增加表面张力4.金属液对模穴表面张力太高5.金属液滴未能与整体金融合改善方案：1.改善浇口技术2.增加浇铸速率3.增高金属及/或铸模温度4.考虑修正金属成份，以增加流动性5.在控制下的大气或真空中，熔解和浇铸6.改变初层壳之材料，例如将氧化铝改为锆粉7.铸模内之金属液流，要避免飞溅2-3-8 收缩应力拉裂状况：晶粒间之裂痕，呈现光亮结晶之表面可能发生原因：1.铸件收缩之拘束2.铸件形状特殊，引起内部的应力3.某些合金，异常的冷却速率，造成脆弱构造改善方案：1.降低铸造强度2.改善铸造方案，避免收缩之拘束3.改善铸造方案，减少应力4.改善铸造情况，如提高模温5.铸件仍温热时，进行清砂和切断作业6.清砂和切断作业前，先消弛应力7.改善冷却速率，以适应某些特殊合金4-2热裂状况：粒间崩裂，呈现出被氧化的断口面可能发生原因：1.有内部尖角2.不正确的补给系统设计3.高温时铸件的收缩，受到拘束4.铸造方案断面变化过大5.不正确的铸造情况6铸造过后早移动改善方案：1.确使有适当的圆角2.检查并改善补给系统，使铸造应力，降至最小3.降低铸模强度4.改善铸造方案，避免收缩之拘束5.利用较慢之冷却速率6.改善铸造方案和铸件设计7.改善铸造情况，如提高模温8.确实完全凝固后才移动2-3-6大的内部缩孔状况：以放射线检验或切片，现出大的、不规则的内部缩孔可能发生原因：1.不适当或不正确的补给2.不正确的铸造情况3.不正确的凝固速率改善方案：1.有关之区域，确使有适当的补给，以改善方向性凝固2.建立正确的铸造情况，例如铸模和浇铸温度3.检查制模技术4.改良铸造方案，以改善方向性凝固5.在浇口杯或冒口，使用发热材料5-1内部缩孔状况：以放射线检验及/或目检/微视检查，现出散开或直线型孔洞可能发生原因：1.不适当或不正确的补给2.不正确的铸造情况3.不正确的凝固速率改善方案：1.有关之区域，确实有适当的补给，改善方向性凝固2.建立正确的铸造情况，例如铸模和浇铸温度3.检查制模技术4.改良铸造方案，以改善方向性凝固5.在浇口杯和冒口，使用发热材料6-1表面收缩状况：表面凹凸陷或不规则凹穴，有时呈现树枝状可能发生原因：1.铸模内发生热点2.不适当的补给3.铸模及/或金属熔液之温度过高改善方案：1.消除锐角2.减少铸件内较大的断面变化3.确使模型之间，适当的间隙4.尽可能使浇口，能让熔液以切线方式，流入模穴5.确使有适当的金属熔液之补给6.降低铸模温度，假如可能，也降低金属熔液之温度7-1表面夹滓状况：不规则孔穴，可能有包含耐火材料之痕迹可能发生原因：1.耐火物进入铸模之模穴，造成夹滓a.来源为：b.坩埚c.铸模；背砂材料；不洁的制程情况d.熔解材料中，含有耐火物改善方案：1.确实运用正确坩埚2.确实运用正确操作技能3.以正确的铸模运作技术及制程情况，避免多余材料，进入模穴4.确实供应干净的熔解材料8-1表面夹滓状况：薄黑膜或飘带纹，在铸件表面形成不规则图案可能发生原因：1.装炉材料太脏2.熔解中，如钛和铝等活性元素的氧化改善方案：1.确实使用不含氧化物的熔解材料2.以真空或保护性气氛熔解，避免活性元素的氧化2-3冶金学上的疵病和对策8-2表面夹滓状况：通常为平滑的表面凹穴，有或没有黑色的玻璃质包住的材料痕迹可能发生原因：1.装炉材料太脏2.熔解中易受强氧化气影响的材料3.坩埚与金属作用4.浇铸当中，炉滓陷入改善方案：1.确实采用干净的熔解材料2.除去所有外来杂物，如锈皮3.确实运用正确的熔解技术，如以炉滓覆盖，降低氧化气4.采用正确的的坩埚5.采用正确的熔解技巧6.浇铸前，尽可能在最低温度除滓7.改善脱氧操作8.使用茶壶式浇斗9.研究撇滓方法（除渣剂）9-1剥砂痕状况：铸件之表面，有狭窄之圆角槽沟，喷砂之前，沟内可见到氧化物存在可能发生原因：1.初层壳相对于整个陶壳，具有较高的膨胀2.初层与次层陶壳，结合性不良3.铸件表面或初层壳耐火材料，缺乏应力消除的因素4.铸模温度太高5.金属与铸模发生反应6.熔液脱氧中，产生硅酸物改善方案：1.初层壳使用较低膨胀之填充材，或背砂层使用较高者2.初层壳使用之敷砂粒，要较为多角形、较粗及较为均匀的粒度分布，其膨胀系数，要在初层泥浆与背砂层泥浆之填充之间3.铸件表面，以绫纹线或加强筋，来解除大平面，但必须易于处理磨掉4.降低铸模温度5.改善浇道系统，降低扰流6.尽可能以最低的铸模与金属熔液之温度，进行浇铸7.增加初层壳之耐火度8.改善脱氧之操作10-1初层壳之夹滓状况：于铸件表面，有不规则之板状印痕，喷砂后常有耐火材料黏附其上可能发生原因：1.初层壳的剥裂2.组树焊黏太差，致在接合处，渗入初层浆改善方案：1.沾浆前，确使腊簇有效的脱脂2.确使初层壳，正确干燥3.确使初层与次层包模材料，热膨胀兼容4.初层与次层，确能楔住，例如初层勿用太细敷砂粒；次层作业之前，确使初层，获得适当湿润5.初层浆黏度正确，以免干裂6.注意品质10-2铸模破裂状况：铸件表面上，有不规则之多余金属飞边可能发生原因：铸模的破裂，由于：1.铸模制作及/或干燥过程中，腊的膨胀2.脱腊中腊型的膨胀（注意：PS塑料之模型，大小需要限制，才能成功的脱腊）3.腊簇上有部分陶壳太薄4.不适当的铸模强度改善方案：1.避免温度变化过大2.避免初层壳干燥过速3.脱腊时，保证有足够的初始热量，施于铸模4.检查黏结剂与脱腊媒质，是否要容5.脱腊操作之系统中，保证有高的热容量，也有快速的动作6.确使覆盖均匀7.易成薄壳之处，施以特别的沾敷作业8.增多层数，补充陶壳强度9.调整黏结剂的成分10.确使陶壳的厚度均匀11.研究陶壳强化技术10-3砂心崩溃状况：砂心孔穴之尺寸，超出要求公差，且通常含有金属可能发生原因：1.预先成型陶心的拱弯2.射腊中预先成型陶心的破裂3.铸模烧成或浇铸时破裂改善方案：1.确使预先成型陶心，有适当的耐火度2.烧铸中避免金属液道接冲击砂心3.在陶心之一端或两端，加上腊垫，以缓冲任何轻微的膨胀差异4.检查陶心和砂心头，会不会造成压碎5.改善射腊技术11-1砂心崩溃状况：砂心孔穴之部分，突出多余金属（通常在铸件上，有耐火材料之夹滓）可能发生原因：1.砂心长度与其截面积之比太大，致无法以一般沾浆制模技术，制出完整的砂心2.腊型上狭小的内部孔槽，其沾敷之困难，令人不满意改善方案：1.使用预先成型之陶心2.采用简易砂心成形之胶化法（请参考拙著第三编＜精密铸造模的制作＞，第十二章陶心制造方法）3.使用较稀之泥浆和较细的敷砂粒4.使用预先成型之陶心12-1疤痕状况：铸件表面岛状之多余金属，在多余金属与铸件之间，可能夹有耐火材料可能发生原因：1.与背砂层之黏结较差2.初层壳吸入湿气3.初层和次层壳之间，具有不同的膨胀应力4.陶壳的烧成强度，不足以承担金属熔液的压力5.腊型中的沟槽或孔洞，或者组树之间隙，太过狭小，致在进行下层之间，业已“结桥”6.砂心未干，次层沾浆中，已埋没者补溶出改善方案：1.确有适当的敷砂，将初层与次层楔住2.使用较粗或更多颗粒之敷砂粒3.增加干燥时间及/或改善干燥设备4.保证脱腊前，适当干燥5.确使初层壳与背砂层之热膨胀，不相冲突6.增多陶壳层数，或采用成分含量，更高的黏结剂，以增加陶壳强度7.确使陶壳厚度均匀8.重新设计腊簇的组合，增加腊型的间隙，以帮助泥浆的流通9.使用较稀的泥浆与细小的敷砂粒10.使用预先成型之陶心11.确保各层之砂心孔，完全硬化与干燥13-1金属表面凸出物：状况：金属表面凸出可能发生原因：1.陶壳湿态强度太低，无法承受脱腊时的热膨胀2.初层浆由模型尖角处流失，致引起剥落3.初层浆太厚4.初层浆老化（由于逐渐胶化，使黏结剂之黏度增加）改善方案：1.增长每一层陶壳的干燥时间2.增加陶壳之层数3.最后层的干燥时间延长4.重新设计腊簇之组合，俾能在脱腊时，更快速传热，到达陶壳模之所有部份5.使腊型之孔穴，形成的砂心，含有通气孔6.脱腊时，确有适当的初始传热速率，注意升压时间7.确使初层浆，分布均匀8.采用正确的润湿剂及/或悬浮剂，以使浆液之流动性正确9.模型倒角10.降低黏度11.检查浆液之PH值随兴时效14-1金属表面凸出物状况：铸件表面上岛形多余金属，常与铸件边角上之飞边同时出现可能发生原因：1.初层壳的破裂，使背砂层之泥浆，穿入于腊型与初层壳之间，未将其间空隙占满2.初层陶壳厚薄不均，造成不同的干燥速率3.敷砂前初层浆已经干燥改善方案：1.确实将腊型清洗干净，且使其沾浆时，具有良好的润湿性2.确使敷砂粒，黏着于初层浆的整个区域，且在进行下一层之前，将虚悬之颗粒振落3.铸模制作区，要控制温度与温度，以减少浆层破裂机会4.使用较粗或较多角形颗粒之敷砂粒15-1金属表面凸出物状况：耐火材料烧结的一般的铸件表面粗糙可能发生原因：1.金属熔液与初层陶壳，发生反应2.初层陶壳之填充材或敷砂材，有外来物质或杂质，会与熔融金属起反应改善方案：1.使用更耐火之初层浆填充材及或黏结剂2.降低铸模或金属熔液温度3.以磁铁检查铸模材料，是否含有游离铁或氧化铁4.检查材料之储存区域5.检查浆桶之状况6.确使搅伴设备不生锈16-1金属表面凸出物状况：在水口附近有小圆疙瘩可能发生原因：1.在浇口附近有热点，而使其恶化改善方案：1.增长浇口及/或组树中，使腊型间隙宽些，俾能加快冷却速度2.使用较细之浇道3.使陶壳稍薄（减少层数）4.降低浇铸温度5.降低铸模温度。
型壳破损导致的熔模铸件缺陷分析
则 的金 属缺 陷 。 型 壳 质 量 是 影 响熔 模 铸 件
质量 的最 关 键 因素 。由于 多 方 面 的 原 因 ， 型 壳 质量 的研究 与生 产 的实际需 要之 间 ， 还 有 很 大 的差 距 。尤 其 是 型 壳 的 材 料 不 易控
制 ， 制壳过 程 中 ， 仅制 壳工艺 复杂 、 在 不 影
３ １ 型 壳 的 强 度 低 或 有 裂 纹 ．
代 替 结 构 件 等 的应 用 。熔 模 铸 造 工 作 者 应 在 生 产 中 有 效 预 防 ，减 少 或 消 除 熔 模 铸 件
的缺 陷 。
一
型壳 在脱 蜡 、 烧或 浇注 时 ， 焙 受到各 种应
力 的作 用 ， 当这 些 应力 超 过 此 时 型壳 的 强 度 极限时， 就会 产 生 破 裂 。型 壳 破 裂 的示 意 图
Ｆ＝Ｙ ｈ Ｓ （） １
近型壳 接触 ， 能清楚 看 到一侧 凹 的空腔 ； 但 （ ） 实式 。 ４密 几乎 型壳 的全部 表 面都 同附 近 的型 壳接 触成 为密 实 的型壳 。只 能看 到很
少 的几 个 凹的 空 腔 。
式中
卜
ｒ
— —
金 属 液 作 用 于型 壁 上 某 处 的压
（ ｂ）
图 ２ 型 壳破 裂 的 示意 图 注 ：— — 涂 料 中 的 粉 料 颗 粒 ｌ
２ — 砂 粒 —
图 ４ 型 壳 酥 松
型 壳 的常 温 强 度 还 取 决 于制 壳 工 艺 过 程 对 型 壳 固化 程 度 的影 响 ， 以及 型 壳 的宏 观
结构。 在胶体 ＳＯ 含量相 同的情况下 ， ｉ 水玻璃型
（ ） 定合 理 的制 壳 工艺 。如硬 化 液 的 ２制
精铸硅溶胶型壳工艺的改进
精铸硅溶胶型壳工艺的改进Revised as of 23 November 2020一.前言：众所周知，全球精铸界通用的硅溶胶型壳工艺存在三大缺点：1.成本高。
2.制壳周期长。
3.铸件脱壳性差（型壳残留强度高）。
据统计，表面层型壳通用的耐火料锆英石砂、粉占型壳原辅材料成本的4 8%，占总生产成本的10%（平均值）[1] 。
优质锆英石资源稀缺，因而寻找它的代用品或减少其消耗量是当今国内外精铸界共同关心，重点研究的课题之一。
“快干”硅溶胶的推广应用和真空干燥设备的逐步完善，缓解了制壳周期长的缺点。
由于硅溶胶型壳高温强度高（是水玻璃型壳的倍），其相应的残留强度也高（是水玻璃型壳的倍），因而铸件的脱壳性能比水玻璃差得多。
加之大部分生产的精铸件是结构复杂的中小件，型壳残留强度高会严重影响后处理工序生产效率和增加材料工时成本、降低铸件表面质量，延误交货期。
我们通过学习国内外同行的先进经验，经过多年的努力研究和实践，在降低硅溶胶型壳生产成本和改善脱壳性方面取得了一定成效，特向精铸界同仁作一介绍，以期达到抛砖引玉的目的。
二.表面层制壳工艺的改进：〈一〉. 锆英石粉料的代用—长期以来锆英石是全球精铸业首选的型壳表面层耐火料。
正如2007年美国精铸学会（ICI）第54届年会论文所言：“锆英石与多种合金反应低、密度高、热化学性能好，要寻找替代用品是困难的”。
[2]1.美国在2006年前面层涂料的典型工艺是在锆英粉中掺加5-10%（质量）的熔融石英粉。
其主要目的是：降低成本，提高铸件尺寸精度和改善脱壳性、透气性。
国外重点工艺改进方向是：充分利用熔融石英纯度高，杂质少，密度和热膨胀系数小，加上高温“析晶”，低温“相变”的特点，使型壳在高温时保持高强度而在低温时因相变产生剧烈收缩（%）致使型壳残留强度大大降低，从而使铸件脱壳性、透气性、尺寸精度提高。
自2007年起，通过技术改进美国已有80%的精铸企业表面层涂料中的熔融石英粉掺入量已提高至50%（按体积比为%）。
硅溶胶胶凝过程的分形特征
硅溶胶胶凝过程的分形特征杨丽静;田辉平;龙军;李志宏【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2010(026)006【摘要】硅基黏结剂的催化裂化催化剂可以提高汽油选择性、降低生焦产率,然而硅溶胶的不稳定性限制了其应用.硅溶胶的pH值是对其稳定性影响最大的因素.分形理论可以推测胶体粒子的生长、聚集机理.应用同步辐射小角X光散射考察了pH值对硅溶胶胶凝过程分形特征的影响.结果表明,酸性硅溶胶和碱性硅溶胶均对Porod定律形成负偏离,属于非理想两相体系.酸性硅溶胶在整个胶凝过程中都为1种结构的表面分形,聚集过程为反应控制的集团-集团聚集.而碱性硅溶胶中存在2种不同结构的表面分形,其中簇团聚集过程为反应控制的集团-集团聚集,初级粒子的形成则由扩散控制转为反应控制.【总页数】5页(P841-845)【作者】杨丽静;田辉平;龙军;李志宏【作者单位】中国石化,石油化工科学研究院,北京,100083;中国石化,石油化工科学研究院,北京,100083;中国石化,石油化工科学研究院,北京,100083;中国科学院,高能物理研究所,同步辐射实验室,北京,100039【正文语种】中文【中图分类】TQ039【相关文献】1.pH值对硅溶胶凝胶化过程的影响 [J], 芦贻春;李再耕2.pH值对镁合金表面氧化硅溶胶凝胶成膜及膜层性能的影响 [J], 温玉清;尚伟;李晓晓;蒋秀娟3.硅溶胶凝胶化过程的研究 [J], 贾光耀;邓育新4.硅溶胶的胶团结构和干燥胶凝过程——对硅溶胶型壳的几点认识之一 [J], 许云祥;鲁蕊;李磊5.添加剂对酸性硅溶胶及料浆胶凝与流变行为的影响 [J], 杨雨菲;刘浩;王周福;刘文元;马妍;王玺堂;柳茂林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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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，不干时不能上下层涂料，要增加干燥时间
型
壳
面
层
剥
落
型
壳
型
腔
尺
寸
变
大
，
表
面
不
光
洁
1.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下层型壳，硅溶胶发生回溶现象，使面层型壳剥落
1.面层型壳与蜡模间附着力太差
1.确保蜡模清洗好，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
2.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。另外，应使面层涂料层厚度合适，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
3.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。最好采用面层专用的小粒径硅溶胶。此外，要保证蜡模锐角处有一定厚度的涂料层，撒砂时涂料不要过早干燥
1.控制好环境相对湿度、温度、风速和干燥时间，确保面层干燥后再制第二层
2.型壳脱蜡时面层型壳剥落。这是因为面层和第二层型壳间结合力差造成的。因：
---第二层涂料粘度太大，难于渗入面层
---面层撒砂太细，一、二层很难形成牢固的镶嵌结构
---撒砂中粉尘量及含水量太多，造成两层分层
---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
型
壳
表
面
裂
纹
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，时由于面层干燥过快，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。具体产生原因如下：
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.环境温度变化大
要防止型壳面层干燥过快，以及由于温度波动造成的蜡模膨胀使型壳面层胀裂。措施如下：
---在制第二层型壳前以柔和风吹去多余浮砂
3.焙烧时面层型壳剥落，则是由于两层涂层间热膨胀系数不同而造成的
3.尽量使面层和二层的材料热膨胀系数相近
型
壳
强
度
低
型
壳
强
度
不
足
1.硅溶胶质量差，如胶体粒径过大，胶体结构不致密，杂质多等
2.硅溶胶中二氧化硅含量低
3.耐火材料质量差，如耐火材料矿物组成不符合要求，杂质含量高等
【关键字】措施
硅溶胶型壳缺陷特征、产生原因和防止措施
名称
特征
产生原因
防止措施
型
壳
表
面
粗
糙
型
壳
表
面
粗
糙
，
不
平
度
过
大
1.蜡模表面腐蚀过度。因：
---浸洗时间过长
---清洗过慢
---操作不正确
1.蜡模在蚀刻液中浸洗时间要尽量短；取出后应立刻用酒精清洗；整个蜡模清洗操作要按规定进行
2.面层涂料粉液比过低。因：
4.涂好的面层涂料层中有气泡等。因：
---面层涂料太稠
---上涂料的操作不正确
4.防止上好的面层涂料中有气泡，及蜡模凹角处未上好涂料。为此，面层涂料不能太稠；对蜡模凹角处等要用笔刷，或上好涂料后用压缩空气吹一下；要保证撒砂前吹破涂层上的气泡；浸浆时要注意方向，防止气泡发生；有条件可使用真空沾浆
5.撒砂穿透面层涂料。因：
---所控制的涂料粘度不合理
---使用的原材料质量不好，如耐火粉料粒度分布过于集中等
2.确保面层涂料有足够的粉液比。为此，面层涂料粘度要合理，不能要求粘度过低；同时控制原材料的质量
3.涂料未能很好的涂挂在蜡模上。因：
---蜡模清洗不好
---面层涂料润湿性不好
---蜡模上分型剂量过多
3.保证涂料能很好的涂挂在模组上。为此，要确保蜡模组清洗好；面层涂料加入润湿剂量要足够，润湿剂质量好并稳定；打蜡模时应减小分型剂的用量
3.保证耐火材料质量好而稳定
4.严格控制涂料配比和配制工艺，保证粉料质量
5.严格按照制壳工艺规范制壳
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.按型壳大小等正确规定上预湿剂的次数，操作中要按工艺规定上预湿剂
8.应根据铸件大小等，正确选择型壳层数
型
壳
裂
纹
型壳开裂，浇出的铸件有不规则的毛刺、飞边
4.制壳间温度不均匀
4.保持温度均匀
型
壳
内
孔
搭
桥
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.第二层或背层涂料太稠
2.浸涂料不细心，以致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.孔洞或狭缝处松散的撒砂未被清除掉
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
脱蜡时蜡模膨胀大于型壳膨胀，而型壳湿强度又较差，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
---面层涂料太稀
---面层涂料上后滴浆时间过长
---撒砂过粗
---淋砂机中砂落差太大
---淋砂机出砂不均匀
---浮砂桶空气流量不当
5.保证面层撒砂不穿透涂层。为此，面层涂料粘度要合适，不能太稀；上涂料后滴浆时间不能过长；面层撒砂粒度要合适，不能过粗；用淋砂机时，设备出砂要均匀，模组与淋砂槽距离不能太大；用浮砂桶撒砂时，空气流量要合适，不能过大
---上第二层涂料前应去除面层型壳上的浮砂
---未使用预湿剂
2.加强面层与第二层之间的结合力。具体措施如下：
---第二层涂料粘度不能太大
---面层撒砂不应太细，以造成粗糙的背面，使一、二层镶嵌紧密
---撒砂中粉尘量及水的质量分数应均小于0.5%
---撒砂不应过慢
---制第二层前，把模组浸入硅溶胶预湿剂中(不超过2s)，取出甩干5s，再上第二层涂料
1.面层干燥区相对湿度应在50%-70%之间，环境相对湿度不应太低
2.面层干燥时间以4-6时为宜，不要过长
3.风不要正对模组吹，应降低直接吹到模组上的气流量
4.制壳间温度应控制严格，保持在24℃±2℃之间，防止温度波动过大，造成蜡模热膨胀使面层涂层胀裂
型
壳
面
层
鼓
裂
型壳面层局部与蜡模分开，向外鼓起，或鼓起后破裂导致背层涂料流到蜡模和面层间，但未将空隙填满
4.涂料质量不好，如涂料配比不合理，配制时未按照规范进行
5.制壳操作不当，如涂料上得不匀，涂层过薄；撒砂粒度不合适等等
6.型壳干燥不透，这常是硅溶胶型壳强度不高的主要原因
7.未上预湿剂，或上预湿剂次数不够。预湿剂是强化型壳，防止型壳分层的重要措施
8.型壳层数不够
1.保证硅溶胶质量好，而稳定
2.确保硅溶胶中二氧化硅质量分数