硅溶胶制壳工序课件

铜合金铸件铸造技术课程硅溶胶涂料——硅溶胶型壳基本知识铜合金铸件铸造技术课程硅溶胶涂料硅溶胶制壳工序一、准备工序二、制壳工序硅溶胶制壳工序一、准备工序

1.准备工序清洗蜡模组

硅溶胶涂料是水基涂料，与蜡模不能很好润湿，除了在面层涂料中需要加润湿剂外，应该对蜡模清洗。1.准备工序

2.制壳工序

由于硅溶胶粘剂当中起粘结作用的SiO2全部是以溶胶状态存在，因此制壳工艺过程较为简单，每制一层型壳一共是三个工序：上涂料、撒砂、干燥。2.制壳工序(1)涂挂涂料

涂挂涂料以前，应先把涂料搅拌均匀，尽可能减少涂料桶中耐火材料的沉淀，调整好涂料的粘度或比重。如熔模上有小的孔、槽，则面层涂料（涂第一、二层型壳用）的粘度或比重应较小，以使涂料能很好地充填和润湿这些孔槽。(1)涂挂涂料起粘结作用的是涂料，上涂料应该保证蜡模组的各处都均匀涂抹上。为了使涂层均匀从涂料桶取出模组后应多转动，让多余的涂料流出。起粘结作用的是涂料，上涂料应该保证蜡模组注意事项：

A.涂料的稳定性涂料的稳定性实质上就是硅溶胶的稳定性。硅溶胶稳定范围在PH8.5～10.5，配涂料时加入耐火材料后，其中Fe及K、Na、Ca、Mg等碱金属和碱土金属杂质都会影响其PH，从而降低涂料稳定性。使用杂质含量高的铝矾土配制的涂料，只能稳定一天或数小时。注意事项：

B.涂装性硅溶胶涂料流动性比硅酸乙酯差，对于具有窄槽和细孔的零件，在第二层以后各层上涂料前，可用硅酸乙酯水解液或硅溶胶对该部位进行润湿，以加强复杂部位局部涂料层的强度，并改善硅溶胶涂料的涂装性。尤其是涂料粘度大时，更应注意预先润湿。

B.涂装性

C.强度复杂或较大的模组以及模组上不易干燥透的部位，为提高湿强度，在制壳过程中或制壳完毕后，用硅酸乙酯强化剂进行加固。模组浸于强化剂中，不发泡时取出，一般约3～5分。加固后干燥2小时或放置一天以上即刻脱模。零件上的盲孔、小孔、凹槽等形状复杂，涂料层难以干燥的部位，为了保证铸件质量，可以改为设置陶瓷型芯。C.强度

（2）撒砂撒砂的作用是使涂料固定住，另一个作用，在胶凝的过程中由于水分的大量的挥发会造成很大的胶凝收缩，如果没有撒砂就可能在蜡模的尖角、转弯、应力集中的地方产生穿透性裂纹。均匀的撒上砂后就使得胶凝收缩分散，避免产生穿透性裂纹，而是在各处产生微小裂纹。（2）撒砂生产小型铸件时，这种涂料撒砂层为5~6层，而大型铸件的型壳层数可为6~9层。

第一、二层型壳撒砂所用的砂的粒度较细，一般为40~100目，而以后各层（加固层）所用砂的粒度则较粗，一般为6~40目。生产小型铸件时，这种涂料撒砂层为5~6层雨淋式撒砂流态化（沸腾床）撒砂雨淋式撒砂流态化（沸腾床）撒砂①雨淋式撒砂图1-17风动雨淋式撒砂机1-吸尘器2-上挡板3-振动筛4-砂管5-砂筒6-夹板7-风管①雨淋式撒砂图1-17风动雨淋式撒砂机②流态化（沸腾床）撒砂

操作方便，生产效率高，装置简单，但撒砂质量稍差，生产精密度要求较高铸件时，一般不用来撒表面。图1-18流态化撒砂机1-抽尘罩2-流态化槽3-放砂口4-上、下垫板5-毛毯②流态化（沸腾床）撒砂操作方便，生产效（3）干燥主要方法还是严格控制干燥条件，强制空气干燥方法。加快水份干燥的方法：微波干燥、静电干燥、真空干燥。

（3）干燥主要方法还是严格控制干燥条件，强撒砂后的型壳须挂在干燥池中干燥，让水分蒸发，使得硅溶胶浓度增加，增加到一定程度就成为冻胶和凝胶。撒砂后的型壳须挂在干燥池中干燥，让水①型壳干燥过程及对强度的影响干燥过程强度增加原理：硅溶胶浓度增加，胶体颗粒碰撞次数愈益增加，胶体质点间硅醚键联系越来越多，最终硅凝胶将耐火材料颗粒粘结在一起；随着溶剂的去除，由于毛细管现象的作用力使耐火材料颗粒彼此接近。①型壳干燥过程及对强度的影响干燥过程强度增加原理：注意：

A.前一层涂料未完全干燥，涂下一层涂料时要谨慎。

B.干燥过程中干燥不均匀。注意：②影响型壳干燥的工艺因素

A.干燥时间干燥时间的延长，溶剂去除速度逐渐降低，六小时以后基本达到干燥时水份去除极限。实际生产一般取2～3小时，制壳完毕后集中时间干燥。②影响型壳干燥的工艺因素B.干燥温度实际生产中制壳车间不能采用提高温度的方法来加速干燥，应该将温度恒定，国内要求温度为24±3℃或24±2℃。第一、二、三层温度不宜超过25℃，后面基层不宜超过30℃。B.干燥温度

C.相对湿度合适的湿度：表面两层45～55%，三、四层35～45%，五、六层25～30%，最后一层15～25%。湿度增加干燥时间随之增加，到相对湿度增加到85%之后干燥时间无限延长。C.相对湿度湿度增加干燥时间随之增D.加速空气流动

注意：当气流很高时，干燥速度的增大不明显。模组应在气流中旋转干燥。加速空气流动可以降低空气中溶剂的分压，从而明显加速干燥过程。D.加速空气流动加速空气流动可以降低空气中溶随着风速增加干燥时间迅速缩短。随着风速增加干燥时间迅速缩短随着风速增加干燥时间迅速缩短。随着风速增加干燥时型壳耐火材料的成分、粒度分布、表面性能和多孔性、粘结剂溶液的稳定性、溶剂的种类及加入量、表面张力、蒸汽压……③影响型壳干燥硬化的其它因素型壳耐火材料的成分、③影响型壳干燥硬化的其它因素ThankYou!ThankYou!铜合金铸件铸造技术课程硅溶胶涂料——硅溶胶型壳基本知识铜合金铸件铸造技术课程硅溶胶涂料硅溶胶制壳工序一、准备工序二、制壳工序硅溶胶制壳工序一、准备工序

1.准备工序清洗蜡模组

硅溶胶涂料是水基涂料，与蜡模不能很好润湿，除了在面层涂料中需要加润湿剂外，应该对蜡模清洗。1.准备工序

2.制壳工序

由于硅溶胶粘剂当中起粘结作用的SiO2全部是以溶胶状态存在，因此制壳工艺过程较为简单，每制一层型壳一共是三个工序：上涂料、撒砂、干燥。2.制壳工序(1)涂挂涂料

涂挂涂料以前，应先把涂料搅拌均匀，尽可能减少涂料桶中耐火材料的沉淀，调整好涂料的粘度或比重。如熔模上有小的孔、槽，则面层涂料（涂第一、二层型壳用）的粘度或比重应较小，以使涂料能很好地充填和润湿这些孔槽。(1)涂挂涂料起粘结作用的是涂料，上涂料应该保证蜡模组的各处都均匀涂抹上。为了使涂层均匀从涂料桶取出模组后应多转动，让多余的涂料流出。起粘结作用的是涂料，上涂料应该保证蜡模组注意事项：

A.涂料的稳定性涂料的稳定性实质上就是硅溶胶的稳定性。硅溶胶稳定范围在PH8.5～10.5，配涂料时加入耐火材料后，其中Fe及K、Na、Ca、Mg等碱金属和碱土金属杂质都会影响其PH，从而降低涂料稳定性。使用杂质含量高的铝矾土配制的涂料，只能稳定一天或数小时。注意事项：

B.涂装性硅溶胶涂料流动性比硅酸乙酯差，对于具有窄槽和细孔的零件，在第二层以后各层上涂料前，可用硅酸乙酯水解液或硅溶胶对该部位进行润湿，以加强复杂部位局部涂料层的强度，并改善硅溶胶涂料的涂装性。尤其是涂料粘度大时，更应注意预先润湿。

B.涂装性

C.强度复杂或较大的模组以及模组上不易干燥透的部位，为提高湿强度，在制壳过程中或制壳完毕后，用硅酸乙酯强化剂进行加固。模组浸于强化剂中，不发泡时取出，一般约3～5分。加固后干燥2小时或放置一天以上即刻脱模。零件上的盲孔、小孔、凹槽等形状复杂，涂料层难以干燥的部位，为了保证铸件质量，可以改为设置陶瓷型芯。C.强度

（2）撒砂撒砂的作用是使涂料固定住，另一个作用，在胶凝的过程中由于水分的大量的挥发会造成很大的胶凝收缩，如果没有撒砂就可能在蜡模的尖角、转弯、应力集中的地方产生穿透性裂纹。均匀的撒上砂后就使得胶凝收缩分散，避免产生穿透性裂纹，而是在各处产生微小裂纹。（2）撒砂生产小型铸件时，这种涂料撒砂层为5~6层，而大型铸件的型壳层数可为6~9层。

第一、二层型壳撒砂所用的砂的粒度较细，一般为40~100目，而以后各层（加固层）所用砂的粒度则较粗，一般为6~40目。生产小型铸件时，这种涂料撒砂层为5~6层雨淋式撒砂流态化（沸腾床）撒砂雨淋式撒砂流态化（沸腾床）撒砂①雨淋式撒砂图1-17风动雨淋式撒砂机1-吸尘器2-上挡板3-振动筛4-砂管5-砂筒6-夹板7-风管①雨淋式撒砂图1-17风动雨淋式撒砂机②流态化（沸腾床）撒砂

操作方便，生产效率高，装置简单，但撒砂质量稍差，生产精密度要求较高铸件时，一般不用来撒表面。图1-18流态化撒砂机1-抽尘罩2-流态化槽3-放砂口4-上、下垫板5-毛毯②流态化（沸腾床）撒砂操作方便，生产效（3）干燥主要方法还是严格控制干燥条件，强制空气干燥方法。加快水份干燥的方法：微波干燥、静电干燥、真空干燥。

（3）干燥主要方法还是严格控制干燥条件，强撒砂后的型壳须挂在干燥池中干燥，让水分蒸发，使得硅溶胶浓度增加，增加到一定程度就成为冻胶和凝胶。撒砂后的型壳须挂在干燥池中干燥，让水①型壳干燥过程及对强度的影响干燥过程强度增加原理：硅溶胶浓度增加，胶体颗粒碰撞次数愈益增加，胶体质点间硅醚键联系越来越多，最终硅凝胶将耐火材料颗粒粘结在一起；随着溶剂的去除，由于毛细管现象的作用力使耐火材料颗粒彼此接近。①型壳干燥过程及对强度的影响干燥过程强度增加原理：注意：

A.前一层涂料未完全干燥，涂下一层涂料时要谨慎。

B.干燥过程中干燥不均匀。注意：②影响型壳干燥的工艺因素

A.干燥时间干燥时间的延长，溶剂去除速度逐渐降低，六小时以后基本达到干燥时水份去除极限。实际生产一般取2～3小时，制壳完毕后集中时间干燥。②影响型壳干燥的工艺因素B.干燥温度实际生产中制壳车间不能采用提高温度的方法来加速干燥，应该将温度恒定，国内要求温度为24±3℃或24±2℃。第一、二、三层温度不宜超过25℃，后面基层不宜超过30℃。B.干燥温度

C.相对湿度合适的湿度：表面两层45～55%，三、四层35～45%，五、六层25～30%，最后一层15～25%。湿度增加干燥时间随之增加，到相对湿度增加到85%之后干燥时间无限延长。C.相对湿度湿度增加干燥时间随之增D.加速空气流动

注意：当气流很高时，干燥速度的增