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熔模铸造制壳工序的几点体会

熔模铸造又名失蜡铸造,包括水玻璃工艺精密铸造和硅溶胶工艺精密铸造以及水玻璃-硅溶胶复合工艺精密铸造。我有幸在各个工艺的工序工作过,见解体会分享如下。

1,深孔凹槽的处理。什么样的才算沉孔凹槽,见解各不相同。既要看孔的直径,又要看孔的深度,也就是孔深与孔径比,孔又有通孔和不通的盲孔之分。一般来说,孔径在直径5-7毫米就要注意了。文献资料说在2.5-3.0mm的孔不予铸出,实际中直径5-6mm 的孔也很少铸造。类似的小孔、窄槽在制壳工序,一定要小心,因为非常容易出现漏钢、跑火的现象。解决的办法根本,是要保证至少2-3层的浆料和砂子得以进入,涂覆均匀,并干燥、硬化彻底。如果操作实在有困难,可以使用填干砂的办法:面层和过渡层涂覆结束,孔内填入细小的、可以进入的砂子(过度层砂为好,必要时才使用面层砂),填到四分之三或者基本填平,用微力夯实或捣实,确保孔、槽内没有出现砂料搭桥现象,然后用制壳材料制成的泥巴封堵孔、槽的入口。注意,硅溶胶工艺的模壳,为防止影响模壳的强度,一定要填入干燥的砂子。之后的操作按照正常程序运转就可以了。也可以考虑使用陶瓷型芯工艺,增加了陶瓷芯的流程,后处理用机械或者化学的方法进行清理,成本较高,但是制壳的劳动操作效率很高。

2,孔、槽产品的水玻璃精密铸造的硬化。水玻璃精密铸造采用液体硬化,靠水玻璃中的硅酸钠和水玻璃中的二氧化硅的化学反应进行硬化,所以确保硬化液体浸入到所有和浆料接触,需要硬化的部位,以便和水玻璃发生化学反应是保证硬化效果的关键,孔、槽部位也不例外。特别注意的是,盲孔、深的凹槽,在浸入硬化液体时,一般来说会有气泡冒出,要注意观察并确保气体能全部排出来,使硬化液能彻底进入孔、洞、操的深处。如果孔、槽的角度和组树方式所限,气体不能自缢而出,要改变模组入池的角度,或者其他方法,总之要想方设法使空气溢出的目的。

3,孔、槽产品硅溶胶工艺的风干。硅溶胶工艺的硬化是干燥硬化,和空气中的水分含量、空间温度高低有直接关系,还由于制壳间属于恒温恒湿的必备条件,所以空气的流动性成为关键因素。孔、槽的外表面很容易获得流动的空气,而内部特别是不通的盲孔、盲槽是很难获得足够风量的。此时,可以通过不断调整的入口对风流的角度来获得补偿,必要时候要牺牲外表面风干质量,宁肯外表面可能适当开裂的后果,也要注意保证孔内的风干效果。否则很可能会出孔内干燥不透、不彻底造成的质量问题。

4,硅溶胶精铸工艺的模壳干燥过度问题。在产品毛坯上可以比较轻松分辨出来干燥过度问题,有的在制壳沾浆前就可以发现,比如脱落掉皮、明显裂纹。水玻璃精铸工艺的模壳硬化过度问题,我还没有时间见到过,究竟什么样的才会是硬化过度造成的,我认为是有分歧的。一般来说每层的硬化时间最长不会超过1.5小时,做了三层及以上的模壳,我见过最长硬化了一周的产品,是遗落在硬化槽内没有发现,每周清理硬化槽时发现的模组,但是没有发现裂纹等缺陷。硅溶胶工艺的模壳,过了三层,也是很少出现风干过度的问题出现,至少我还没有发现。

5,硅溶胶工艺的浆料测量、老化问题。在测量浆料粘度的时候,应该是在流出口的下端尽可能近的地方,出现断流,浆料由液体流状滴落变为点滴状滴落,开始截取时间。至于离量杯浆料出口多远的地方为尽可能的近,见解各不相同。我的习惯为30-50mm,纵使再远些或近些,也就是最多差1-3秒的误差,属于操作手法问题。所以尽可能多交流、培训,以便采用统一的测量标准。另外一个重要问题是,浆料截取时间时,杯内的浆料一定要基本流出干净了,所谓的干净,就是除了覆盖在量杯表面的一层浆料外,流出孔的轮廓应该清晰可辨。量杯内有过多的浆料是不正确的,要分析是测量操作手法,还是浆料的粘度出现了问题。不少的人测量时,不注意这个问题。

6,水玻璃精密铸造工艺制壳,使用细铁丝加固,是比较常见的工艺方法。硅溶胶精密铸造制壳,因为产品绝大部分较小,所以很少采用此方法,偶尔见到的大件,多数操作工宁肯多做1-2层,也不肯捆绑细铁丝,我看主要是习惯问题。根据经验细铁丝的选择,以使用18-20号的为宜,粗细、软硬顺手、合适,操作很方便。

7,硅溶胶工艺的模壳,绝大部分使用脱蜡釜脱蜡。特殊要求的大件产品,脱蜡釜放置不进入的产品,比如大的泵壳等,也可以使用水玻璃精密铸造工艺使用的热水脱蜡方式脱蜡,其流程按照水玻璃精铸工艺的脱蜡工艺执行。

8,水玻璃-硅溶胶复合工艺模壳。该工艺我于09年在潍坊摸索、操作过,目前不多见。它的关键时硅溶胶制壳结束到水玻璃制壳得过度问题。模壳从硅溶胶操作间转移出来,用水玻璃:水=1:1的润湿液润湿,浆料粘度15-20秒(100毫升国内量杯),20-30目的砂,浸浆、上砂完毕马上浸入硬化池硬化,转入水玻璃工艺制壳

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