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SiO

2

≥65%，＜0.045mm（325目）；

锆英粉含量为：ZrO

2

≥65%，0.150mm（100目）；

锆英砂：ZrO

2

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。）待涂挂；

第一层

2.3.6 模组顺转向缓慢进入面层预湿浆中，稍等片刻，缓慢升起；在转筒上方停留滴去多余涂料，顺便观察字迹、小孔是否清晰，并用微弱的压缩空气吹去小气泡，再缓慢进入面层浆中，操作同上，滴去多余涂料，模组即作左右、上下旋转，以便蜡模表面的涂料均匀覆盖，厚薄适中，避免局部涂料堆积或缺涂，注意在空气中停留时间不能太长，否则涂料会过份干燥；

2.3.7 撒砂在雨淋式淋砂机中淋砂，模组不停地上下、左右旋转，有利于模组各部分均匀地洒上砂层；

2.3.8 将上好表面层的模组立即推入干燥室（室内温度、湿度一定在要求范围内），干燥时间＞4h，并将同一时间内涂料的模组放在一起，记录好操作（涂挂时间）。

第二层

2.4 过渡层涂料的配制

根据不同的铸件要求采用不同的过渡层涂料。

即：当铸件复杂、薄壁、小孔、槽等要求高的过渡层采用锆英粉涂料撒锆英砂，当铸件要求不高时，过渡层采用莫来粉、砂涂挂。具体为：

在另二只L型搅拌桶内配制过渡层涂料，分别为：

S830硅溶胶加锆英粉。比例为1∶（1.7～1.9），粘度为20±1s，预湿采用全硅溶胶S830；

S1430硅溶胶加莫来粉。比例：1∶（1.6～1.7），粘度19±1s，预湿采用S1430硅溶胶。

2.4.1 将已干燥的第一层模组先浸入硅溶胶，沥干，再浸入第二层涂料，操作方式与第一层相同；

2.4.2 涂挂后继续放入面层干燥室。

第三层

2.5 第三层（背层）水玻璃涂料配制与性能控制。

第三层是关键，它是将硅溶胶型壳与水玻璃型壳过渡的关键。

工艺要求：水玻璃模数：3－3.4；密度1.35－1.38kg/dm³；粉液比1：1；配料2h后使用，流杯粘度＞40s；涂料采用0.075mm（200目）匣钵粉；撒砂用0.850－0.425mm（20－40目）匣钵砂。硬化液：用结晶氯化铝PH（试纸）1.4－2.1；密度1.16－1.18kg/dm³。其操作方法基本上同前面。

第四层－第五层涂料粉液比1：1.12－1.2，流杯粘度＞60s，操作同前。

制壳完成后，型壳放置10h以上，脱蜡。

操作工艺：

检查型壳浇口顶部，除掉多余的壳层；脱蜡水中加入质量分数为3%－5%的氯化铵以维持脱蜡水的酸性，达到在脱蜡时得到硬化补充；脱蜡水温度控制在95－98℃，但不沸腾；脱蜡时间控制在20分以内；用蒸汽加热脱蜡水；用干净的热水冲洗型壳内腔1－2次；脱蜡后型壳倒放搁置。

2.8 焙烧

型壳脱蜡后放置6时以上才可焙烧，由于是复合型壳，因此要求焙烧温度为950℃－1100℃，保温时间大于30分钟，出炉后立即浇注。

结论：

1）.硅溶胶－－水玻璃型壳工艺是一种简单实用的工艺；成本低，能达到与硅溶胶型壳可媲美的铸件；

2）.硅溶胶－－水玻璃复合型壳工艺是可行的，关键是面层、第二层、第三层涂料与撒砂的配比和控制。

吴光来

2004年6月1日