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page contents 臨沂銀東硅制品有限公司 快干硅溶膠在精密鑄造中的應用-臨沂智軒新材料(硅溶膠)有限公司

臨沂銀東硅制品有限公司 快干硅溶膠在精密鑄造中的應用

臨沂銀東硅制品有限公司         
      快干硅溶膠在精密鑄造中的應用

  摘 要 快干硅溶膠與普通硅溶膠比較,具有制殼周期短、型殼常溫強度高、殘留強度低的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)精密鑄造企業(yè)大批量生產(chǎn)證明,用銀東硅制品有限公司快干硅溶膠代替普通硅溶膠,型殼清砂容易,鑄件尺寸符合公差要求,鑄件成本略有下降。批生量產(chǎn)證明,在干燥間風(fēng)速、濕度控制合理時(shí),型殼干燥時(shí)間可縮短50%以上。 最短12小時(shí)以?xún)燃瓤赏瓿芍茪ぃM(jìn)入脫蠟階段。
  熔模精密鑄造采用的普通硅溶膠制殼工藝,雖具有 工序簡(jiǎn)單、環(huán)保、高溫強度高等優(yōu)點(diǎn),但存在制殼周期 長(cháng)、濕態(tài)強度不足、殘留強度偏高等缺點(diǎn)。隨著(zhù)中國精 密鑄造業(yè)的迅猛發(fā)展,市場(chǎng)競爭日趨激烈,客戶(hù)對訂單交貨期的要求越來(lái)越短,同時(shí)對鑄件質(zhì)量要求也越來(lái)越 高。如何在不增加制造成本并保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 縮短制殼周期,提高一次性成品率,成為擺在熔模精密鑄造工作者及硅溶膠生產(chǎn)供應商面前的一個(gè)待急待解決的問(wèn)題。本文通過(guò)對銀東快干硅溶膠性能介紹及在大規模生產(chǎn)實(shí)踐中的應用分析,總結出其在大批量鑄件生產(chǎn)中的使用工藝參數、不同工藝條件對鑄件尺寸的影響及使用成本對比數據,希望能對快干硅溶膠在精密鑄造中大規模推廣使用起到促進(jìn)作用。
1 銀東快干硅溶膠的性能
1.1銀東快干硅溶膠是銀東公司第二代快干產(chǎn)品。其主要理化指標(見(jiàn)表1)
         表1  SKP-27型快干硅溶膠理化指標

W(SiO2)  W(Na2O)  pH      密度     粘度    平均粒徑
 %      %   (25℃)  ( g-cm一3) (MPa-s)    nm
28-30      0.3   8.5-9.5    1.17一1.19    <8     10-16
1.2性能分析
    由表2可知,在同等條件下制殼,SKP-27型快干硅 溶膠型殼常溫強度高,高溫強度有保證,殘留強度較低, 特別是在層間干燥時(shí)間為1h時(shí),銀東快干硅溶膠型殼仍可保證可接受的常溫強度。同時(shí),我們也進(jìn)行了銀東快干硅溶膠在保溫箱中60℃條件下連續存放40 d的試驗,粘度僅增加 7.64%。可知穩定性達 1 年以上。
  綜上所述,在溫度22一25℃,濕度44%一55%,風(fēng) 速3一4.5 m/s條件下,層間干燥間隔1一2h連續制殼, 銀東快干硅溶膠完全可保證型殼所需的常溫強度和高溫強度,而殘留強度較普通硅溶膠型殼有了大幅下降。銀東公司2005年累計批量生產(chǎn)銀東快干硅溶膠180噸,經(jīng)臨沂美華精密鑄造有限公司大批量生產(chǎn)使用,解決了硅溶膠制殼周期長(cháng),殘留強度高等問(wèn)題,反映較好。
  表2 銀東公司不同牌號硅溶膠制殼工藝參數及型殼強度

       溫度  濕度  層間  粉液比  風(fēng)速    型殼強度MPa
             干燥時(shí)間
        ℃   %   h      (m.s-1) 常溫  高溫 殘留
   快干  20-23  45-55  1.5  1.56:1  3.5   4.55  8.06 3.03

   普通  20-23  45-55  1.5  1.56:1  3.5   2.96  7.27 4.23

快干  20-23  45-55  1.5  1.56:1 3.5   1.93  7.36 4.76

普通  20-23 45-55   1   1.55:1 3.5   3.26  6.30 2.76

快干  20-23 45-55   1   1.55:1 3.5   1.60  5.86 2.58

普通  20-23 45-55  1   1.55:1 3.5   0   3.45  0

 注:試驗檢測用標準型殼尺寸為40mmx20mmx3mm
2、銀東快干硅溶膠在生產(chǎn)中的應用
2.1 涂料配制
  涂料配制過(guò)程中涂料表面稍有氣泡,加入消泡劑攪拌約15min 后即自動(dòng)破滅。粉液比及涂片檢測基本同普通硅溶膠涂料,涂料配制約4h熟成后才可使用,存放過(guò)程中粘度變化同普通硅溶膠漿料,需定時(shí)補充蒸餾水;粘度不變時(shí),酸堿度及粉液比無(wú)明顯變化,1周后目 測及涂片測試無(wú)膠凝跡象。
2.2 制殼工藝
  銀東公司對鑄件尺寸要求極為嚴格,面層一直采用兩層制作以確保鑄件尺寸穩定,因考慮因考慮快干硅溶膠相對于普通硅溶膠性能有差異,生產(chǎn)試驗時(shí)只用于背層,制殼工藝見(jiàn)表3
        表 3快干硅溶膠制殼工藝參數
                    各層制殼時(shí)間   背層制  節約
  風(fēng)速     型 殼         2  3  4 封漿  殼 總  制殼
(m。s-1)              層 層 層 層   時(shí) 間  時(shí)間
 〈2     快干硅溶膠        5  7  8 20   40   14
  3-5    快干硅溶膠        3  4  4 12   23   17
  6-8    快干硅溶膠        2  2  3  4   12    9
       工藝條件:溫度為22一24℃,濕度為58%一62%
按表3工藝制殼,型殼無(wú)回溶現象,型殼破損減少脫蠟后無(wú)回溶、裂紋;型殼澆注時(shí)無(wú)漏鋼水現象;鑄件合格。
分析表3可知:
  (1)在一定風(fēng)速下,銀東快干硅溶膠制殼比普通硅溶膠制殼節省干燥時(shí)間近50%;
  (2)在降低濕度,保證風(fēng)速的條件下還可進(jìn)一步縮短制殼干燥時(shí)間;
  (3)采用銀東快干硅溶膠在風(fēng)速為6一8 m/s 的條件下,12一14 h內可完成背層制殼全過(guò)程。
2.3 型殼強度
  銀東快干硅溶膠制殼厚度同普通硅溶膠型殼,在生產(chǎn)過(guò)程中測試的型殼常溫、高溫、殘留強度見(jiàn) 表4,澆注后的振殼時(shí)間對比見(jiàn)表5.
    表4        型殼強度比較   MPa
            常溫強度 高溫強度 殘留強度
普通硅溶膠        4.87   9.93   5.98
快干硅溶膠        5.32   9.85   4.43

  注:隨機取樣。同條件下測試
    由表4,以銀東快干硅溶膠制殼,常溫強度比普通硅溶膠型殼高,高溫強度相當,殘留強度大幅降低。可極大地改善硅溶膠型殼清砂難的問(wèn)題。
3 生產(chǎn)中銀東快干硅溶膠的效果
   因銀東快干硅溶膠各項性能優(yōu)良,根據公司美華公司訂單的需要,現已全部鑄件生產(chǎn)采用快干硅溶膠制殼,全面替代普通硅溶膠。
4銀東快干硅溶膠的成本
   銀東快干硅溶膠制殼工序成本稍有增加,但因制殼周期大大縮短而增加了出貨量,使工序單價(jià)下降,工序總體成本還是下降。同時(shí), 銀東快干硅溶膠型殼有良好的潰散性,易清砂,也給后工序振殼、堿爆減少了工作量,節省了成本。
5 結論
  (1)銀東快干硅溶膠型殼比普通硅溶膠型殼常溫強度高、高溫強度相當、殘留強度低得多;而且潰散性好。
  (2)在同等工藝條件下,銀東快干硅溶膠型殼比普通硅溶膠型殼干燥速度約快50%.
  (3)銀東快干硅溶膠的應用可有效地節約成本。
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