Vad är anledningen till delaminering i skalet av vattenglassand under investeringsgjutningsprocessen?

Vid investeringsgjutning (förlorat vaxgjutning), när man använder processen för tillverkning av vattenglassandskal, är delaminering av sandskal (skalavskalning) en av de vanliga defekterna, vilket kan leda till grov yta, grader och till och med strukturella brott på gjutgodset. Följande är möjliga orsaker och lösningar:

1. Analys av huvudorsakerna

(1) Problemet med vattenglaslim är att vattenglasmodulen (SiO 2/Na 2 O-förhållande) inte är lämplig. Modulen är för hög (>3,2): den härdar för snabbt, skalet är sprött och det är benäget att spricka och delamineras. För låg modul (<2,6): långsam härdning, otillräcklig hållfasthet, dålig bindning mellan skikten. Felaktig densitet av vattenglas (>1,40g/cm³) leder till dålig permeabilitet och otillräcklig infiltration av det nedre lagret; Om densiteten är för låg (<1,28g/cm³) är bindningsstyrkan otillräcklig.

(2) Felaktig härdningsprocess, otillräcklig koncentration eller tid av härdningsmedel (NH ₄ Cl eller CO ₂), ofullständig härdning, kvarvarande oreagerat vattenglas inuti skalet, krympning och delaminering efter torkning. CO ₂ ventilationstiden är för lång eller trycket är för högt. Ytan är överdrivet härdad, och det inre skiktet är inte härdat, vilket bildar en "hård skal mjuk kärna" struktur.

(3) När sanden är ojämnt sprinklad eller sandpartikelstorleksfördelningen är orimlig i skaltillverkningsoperationen och andelen grov sand (som 20-40 mesh) är för hög, är den mekaniska sammankopplingen mellan skikten svag. När det finns för mycket fin sand (som 70-100 mesh) är permeabiliteten dålig och den härdande gasen kan inte tränga in. Otillräcklig torkning mellan skikten gör att nästa skikt beläggs innan det föregående skiktet är helt torkat, vilket resulterar i en minskning av vidhäftningen på grund av kvarvarande fukt.

(4) Miljöfaktorer som hög luftfuktighet (>70 % RH), vattenglas som absorberar fukt, fördröjd härdningsreaktion och låg skalhållfasthet. När temperaturen är för låg (<15 ℃), minskar härdningsreaktionshastigheten och bindningen mellan skikten är inte fast.

(5) Materialkontamination av vaxformar med kvarvarande släppmedel (som silikonolja) eller damm kan påverka bindningen mellan vattenglas och sandpartiklar.

2. Lösning

(1) Optimera vattenglasparametrarna och justera modulen till 2,8-3,0 (genom att tillsätta NaOH eller silikasol). Kontrollera densiteten mellan 1,30-1,36 g/cm³ (späd eller koncentrera med vatten). (2) Standardisera härdningsprocessen med en NH ₄ Cl-härdningslösningskoncentration på 20-25 % och blötläggningstid på 5-10 minuter. CO ₂-härdning: tryck 0,1-0,2 MPa, ventilationstid 30-60 sekunder (justeras efter skaltjocklek).

(3) Förbättra sandgraderingen för skaltillverkning: använd grov sand (20-40 mesh) för bottenskiktet, medelsand (40-70 mesh) för övergångsskiktet och fin sand (70-100 mesh) för ytskiktet. Mellanskiktstorkning: Efter att varje lager har belagts bör det torkas naturligt i 2-4 timmar (eller forcerad ventilationstorkning).

(4) Miljökontrollmiljötemperatur: bibehåll 20-25 ℃, luftfuktighet ≤ 60%. Rengöring av vaxform: Använd alkohol eller specialiserade rengöringsmedel för att noggrant ta bort släppmedlet.

(5) Andra åtgärder inkluderar tillsats av förstärkningsmedel: tillsats av 1-2 % silankopplingsmedel (som KH550) till vattenglas för att förbättra vidhäftningen mellan skikten. Sekundär härdning: Efter att skalet har gjorts är det helt nedsänkt i härdningslösning för förstärkning.

3. Defektutredningsprocess

1. Kontrollera skiktningspositionen: separation av ytskikt och övergångsskikt → vaxformrengöring eller problem med ytskiktssandpartiklar. Separering av övergångsskikt och bakskikt → härdningsprocess eller slipningsgradningsproblem.

2. Testa skalets styrka: Använd en hårdhetstestare för att mäta hårdheten för varje lager och justera härdningsparametrarna när skillnaden är större än 15 %.

3. Observation av tvärsnittsmorfologin: fler sandpartiklar faller av → otillräckligt lim; Jämnt tvärsnitt → otillräcklig härdning.

4. Alternativt processförslag: Om delaminering sker upprepade gånger kan följande alternativa lösning övervägas: silica sol vattenglas kompositskal: silica sol för ytskiktet (hög precision), och vattenglas för det bakre lagret (låg kostnad).

All silikasolprocess: Låg delamineringsrisk, men hög kostnad. Genom att systematiskt justera material, process och miljöparametrar kan problemet med delaminering i vattenglassandskal effektivt lösas. Föreslå att du utför småskaliga experiment för att validera optimeringsplanen först.