Mikä on syynä vesilasihiekasta tehdyn kuoren irtoamiseen sijoitusmuovauksen aikana?

Investointivalussa (lost wax casting) vesilasihiekkakuoren valmistusprosessia käytettäessä hiekkakuoren delaminaatio (kuoren kuoriutuminen) on yksi yleisistä vioista, joka voi johtaa valun pinnan karheutumiseen, purseisiin ja jopa rakenteellisiin murtumiin. Seuraavat ovat mahdollisia syitä ja ratkaisuja:

1. Tärkeimpien syiden analyysi

(1) Vesilasiliiman ongelmana on, että vesilasimoduuli (SiO ₂/Na 2 O -suhde) ei ole sopiva. Moduuli on liian korkea (>3,2): se kovettuu liian nopeasti, kuori on hauras ja se on alttiina halkeilulle ja delaminaatiolle. Modulus liian alhainen (<2,6): hidas kovettuminen, riittämätön lujuus, huono kerrosten välinen sidos. Vesilasin väärä tiheys (>1,40 g/cm³) johtaa huonoon läpäisevyyteen ja riittämättömään alemman kerroksen tunkeutumiseen; Jos tiheys on liian pieni (<1,28g/cm³), sidoslujuus on riittämätön.

(2) Epäasianmukainen kovettumisprosessi, riittämätön kovettumisaineen (NH ₄ Cl tai CO ₂) pitoisuus tai aika, epätäydellinen kovettuminen, jäännös reagoimatonta vesilasia kuoren sisällä, kutistuminen ja delaminaatio kuivumisen jälkeen. CO ₂ -tuuletusaika on liian pitkä tai paine liian korkea. Pinta on liian kovettunut, eikä sisäkerros ole kovettunut, mikä muodostaa "hard shell soft core" -rakenteen.

(3) Kun hiekkaa sirotellaan epätasaisesti tai hiekan hiukkaskokojakauma on kohtuuton kuoren valmistuksessa ja karkean hiekan osuus (kuten 20-40 mesh) on liian suuri, kerrosten välinen mekaaninen lukitus on heikko. Kun hienoa hiekkaa on liikaa (esim. 70-100 mesh), läpäisevyys on huono eikä kovettuva kaasu pääse tunkeutumaan. Riittämätön välikerrosten kuivuminen saa aikaan seuraavan kerroksen pinnoittamisen ennen kuin edellinen kerros on täysin kuivunut, mikä johtaa tarttuvuuden heikkenemiseen jäännöskosteuden vuoksi.

(4) Ympäristötekijät, kuten korkea kosteus (>70 % RH), kosteutta imevä vesilasi, viivästynyt kovettumisreaktio ja alhainen kuoren lujuus. Kun lämpötila on liian alhainen (<15 ℃), kovettumisreaktionopeus laskee ja kerrosten välinen sidos ei ole luja.

(5) Vahamuottien materiaalin saastuminen irrokejäännöksillä (kuten silikoniöljyllä) tai pölyllä voi vaikuttaa vesilasin ja hiekkahiukkasten väliseen sitoutumiseen.

2. Ratkaisu

(1) Optimoi vesilasiparametrit ja säädä moduuli arvoon 2,8-3,0 (lisäämällä NaOH:ta tai silikasoolia). Säädä tiheys välillä 1,30-1,36 g/cm³ (laimenna tai konsentroi vedellä). (2) Standardoi kovettumisprosessi NH 4 Cl -kovetusliuoksen pitoisuudella 20-25 % ja liotusajalla 5-10 minuuttia. CO ₂ -kovettuminen: paine 0,1-0,2 MPa, tuuletusaika 30-60 sekuntia (säädetty vaipan paksuuden mukaan).

(3) Paranna hiekan luokittelua kuoren valmistuksessa: käytä pohjakerroksena karkeaa hiekkaa (20-40 mesh), siirtymäkerrokseksi keskipitkää hiekkaa (40-70 mesh) ja pintakerroksena hienoa hiekkaa (70-100 mesh). Välikerroskuivaus: Kun jokainen kerros on pinnoitettu, sitä tulee kuivata luonnollisesti 2-4 tuntia (tai pakkotuuletuskuivaus).

(4) Ympäristön hallintaympäristön lämpötila: säilytä 20-25 ℃, kosteus ≤ 60%. Vahamuotin puhdistus: Käytä alkoholia tai erikoispuhdistusaineita irrotusaineen perusteelliseen poistamiseen.

(5) Muita toimenpiteitä ovat lujiteaineiden lisääminen: 1-2 % silaaniliitosaineen (kuten KH550) lisääminen vesilasiin kerrosten välisen tarttuvuuden parantamiseksi. Toissijainen karkaisu: Kun kuori on valmistettu, se upotetaan kokonaan kovettumisliuokseen vahvistamista varten.

3. Vian tutkintaprosessi

1. Tarkista kerrostusasento: pintakerroksen ja siirtymäkerroksen erotus → vahamuotin puhdistus tai pintakerroksen hiekkahiukkasongelma. Siirtymäkerroksen ja takakerroksen erottaminen → kovettumisprosessi tai hiontalajitteluongelmat.

2. Kuoren lujuuden testaus: Käytä kovuusmittaria jokaisen kerroksen kovuuden mittaamiseen ja säädä kovettumisparametreja, kun ero on yli 15 %.

3. Tarkastellaan poikkileikkauksen morfologiaa: enemmän hiekkahiukkasia putoaa → riittämätön liima; Sileä poikkileikkaus → riittämätön kovettuminen.

4. Vaihtoehtoinen menetelmäehdotus: Jos delaminoitumista tapahtuu toistuvasti, voidaan harkita seuraavaa vaihtoehtoista ratkaisua: silikasooli vesilasikomposiittikuori: silikasooli pintakerrokseen (suuri tarkkuus) ja vesilasi takakerrokseen (halpa).

Kaikki piidioksidisooliprosessi: alhainen delaminaatioriski, mutta korkea hinta. Materiaali-, prosessi- ja ympäristöparametreja systemaattisesti säätämällä vesilasihiekkakuorten delaminaatioongelma voidaan ratkaista tehokkaasti. Ehdota pienimuotoisten kokeiden suorittamista optimointisuunnitelman vahvistamiseksi ensin.