Koji je razlog raslojavanja u ljusci od vodenog staklenog pijeska tijekom procesa livenja?

U lijevanju za ulaganje (lijevanje po izgubljenom vosku), kada se koristi postupak izrade pješčane ljuske od vodenog stakla, raslojavanje pješčane ljuske (ljuštenje ljuske) jedan je od uobičajenih nedostataka, što može dovesti do hrapave površine, neravnina, pa čak i strukturnog loma odljevka. Sljedeći su mogući razlozi i rješenja:

1. Analiza glavnih razloga

(1) Problem ljepila za vodeno staklo je u tome što modul vodenog stakla (omjer SiO ₂/Na ₂ O) nije prikladan. Modul je previsok (>3,2): prebrzo se stvrdnjava, ljuska je krta, sklona je pucanju i raslojavanju. Prenizak modul (<2,6): sporo stvrdnjavanje, nedovoljna čvrstoća, slabo međuslojno lijepljenje. Neodgovarajuća gustoća vodenog stakla (>1,40g/cm³) dovodi do slabe propusnosti i nedovoljne infiltracije donjeg sloja; Ako je gustoća preniska (<1,28g/cm³), snaga lijepljenja je nedovoljna.

(2) Neodgovarajući postupak stvrdnjavanja, nedovoljna koncentracija ili vrijeme sredstva za stvrdnjavanje (NH ₄ Cl ili CO ₂), nepotpuno stvrdnjavanje, zaostalo neizreagirano vodeno staklo unutar ljuske, skupljanje i raslojavanje nakon sušenja. Vrijeme ventilacije CO ₂ je predugo ili je tlak previsok. Površina je pretjerano otvrdnuta, a unutarnji sloj nije očvrsnut, tvoreći strukturu "tvrda ljuska meka jezgra".

(3) Kada je pijesak neravnomjerno posut ili je raspodjela veličine čestica pijeska nerazumna u operaciji izrade školjke, a udio grubog pijeska (kao što je 20-40 mesh) je previsok, mehaničko spajanje između slojeva je slabo. Kada ima previše finog pijeska (kao što je 70-100 mesh), propusnost je loša i plin za stvrdnjavanje ne može prodrijeti. Nedovoljno sušenje međuslojeva uzrokuje nanošenje sljedećeg sloja prije nego se prethodni potpuno osuši, što rezultira smanjenjem prionjivosti zbog zaostale vlage.

(4) Čimbenici okoliša kao što su visoka vlažnost (>70% RH), vodeno staklo koje upija vlagu, odgođena reakcija stvrdnjavanja i niska čvrstoća ljuske. Kada je temperatura preniska (<15 ℃), brzina reakcije stvrdnjavanja se smanjuje i međuslojno spajanje nije čvrsto.

(5) Kontaminacija materijala voštanih kalupa zaostalim sredstvima za odvajanje (kao što je silikonsko ulje) ili prašinom može utjecati na vezu između vodenog stakla i čestica pijeska.

2. Rješenje

(1) Optimizirajte parametre vodenog stakla i podesite modul na 2,8-3,0 (dodavanjem NaOH ili silicijevog dioksida). Kontrolirajte gustoću između 1,30-1,36g/cm³ (razrijedite ili koncentrirajte vodom). (2) Standardizirajte postupak stvrdnjavanja s koncentracijom otopine za stvrdnjavanje NH ₄ Cl od 20-25% i vremenom namakanja od 5-10 minuta. CO ₂ otvrdnjavanje: tlak 0,1-0,2 MPa, vrijeme ventilacije 30-60 sekundi (prilagođeno prema debljini ljuske).

(3) Poboljšajte ocjenjivanje pijeska za operaciju izrade školjki: koristite grubi pijesak (20-40 mesh) za donji sloj, srednji pijesak (40-70 mesh) za prijelazni sloj i fini pijesak (70-100 mesh) za površinski sloj. Međuslojno sušenje: Nakon nanošenja svakog sloja potrebno ga je prirodno sušiti 2-4 sata (ili sušenje na prisilnoj ventilaciji).

(4) Temperatura okoline za kontrolu okoline: održavajte 20-25 ℃, vlažnost ≤ 60%. Čišćenje kalupa od voska: Koristite alkohol ili posebna sredstva za čišćenje kako biste temeljito uklonili sredstvo za odvajanje.

(5) Druge mjere uključuju dodavanje sredstava za pojačavanje: dodavanje 1-2% sredstva za spajanje silana (kao što je KH550) vodenom staklu radi poboljšanja međuslojne adhezije. Sekundarno stvrdnjavanje: Nakon što je školjka izrađena, u potpunosti se uranja u otopinu za stvrdnjavanje radi armiranja.

3. Proces ispitivanja nedostataka

1. Provjerite položaj slojeva: odvajanje površinskog sloja i prijelaznog sloja → čišćenje kalupa od voska ili problem čestica pijeska na površinskom sloju. Odvajanje prijelaznog sloja i stražnjeg sloja → problemi procesa stvrdnjavanja ili ocjenjivanja brušenja.

2. Ispitivanje čvrstoće ljuske: Koristite uređaj za mjerenje tvrdoće za mjerenje tvrdoće svakog sloja i prilagodite parametre stvrdnjavanja kada je razlika veća od 15%.

3. Promatranje morfologije presjeka: više čestica pijeska otpada → nedovoljno ljepila; Glatki presjek → nedovoljno otvrdnuće.

4. Prijedlog alternativnog postupka: Ako se delaminacija ponavlja, može se razmotriti sljedeće alternativno rješenje: kompozitna ljuska od vodenog stakla silicijevog sola: silika sol za površinski sloj (visoka preciznost) i vodeno staklo za stražnji sloj (niska cijena).

Potpuno silika sol postupak: Nizak rizik od delaminacije, ali visoka cijena. Sustavnim prilagođavanjem materijala, procesa i parametara okoliša, problem raslojavanja u pješčanim ljuskama vodenog stakla može se učinkovito riješiti. Predložite provođenje manjih eksperimenata kako biste najprije potvrdili plan optimizacije.