精密鑄造硅溶膠模殼的制造工藝

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1、精密鑄造硅溶膠模殼的制造工藝張清，陳玉平（無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇無錫214121）摘要：介紹用石蠟-硬脂酸低溫模料，生產(chǎn)鑄件的熔模和用精密鑄造硅溶膠，作為制殼粘結(jié)劑，制造鑄件的模殼的工藝要求。主要研究熔模制造工藝、硅溶膠模殼工藝和焙燒工藝。五年多來的生產(chǎn)實踐充分證明精密鑄造硅溶膠模殼制造工藝是成熟的，為生產(chǎn)合格模殼和精密鑄件提供了技術(shù)保障。關(guān)鍵詞：熔模鑄造；熔模；熔模面層涂料；粘結(jié)劑；硅溶膠；模殼；焙燒用石蠟-硬脂酸低溫模料，制造渦輪葉輪、噴嘴環(huán)等盤類精密鑄件的熔模（習(xí)稱臘模）；用精密鑄造硅溶膠，作為制殼粘結(jié)劑，制造渦輪葉輪、噴嘴環(huán)等鑄件模殼

2、。主要研究熔模制造工藝、硅溶膠模殼工藝和焙燒工藝，從而為生產(chǎn)合格模殼和精密鑄件提供技術(shù)保障。1熔模制造工藝1.1模料的成分及性能應(yīng)滿足原材料檢驗要求熔化蠟料，各種化臘工具均需作好清潔工作，化蠟器械每月至少清理一次，不允許水、污物進入蠟液，嚴(yán)禁蠟液過熱。糊狀蠟制備時將刨好的蠟花慢慢加入不斷攪拌的蠟液中，加入量視具體情況而定。糊狀蠟的溫度45℃～48℃。糊狀蠟攪拌充分均勻，防止攪拌過程中吸入空氣造成蠟?zāi)馀萑毕?，避免因糊狀蠟過稠造成壓不足、皺皮或因太稀而冷卻時間過長造成開裂變形。1.2工藝參數(shù)模料配比：石蠟50%，硬脂酸50%（重量比）；模料熔化

3、后保溫溫度：70℃～75℃；蠟液溫度不超過90℃。1.3壓制蠟?zāi)?.3.1工藝參數(shù)制蠟間溫度：18℃～27℃；蠟料溫度：45℃～48℃；壓型溫度：20℃～25℃；壓注壓力：0.1MPa～0.3MPa；壓蠟槍預(yù)熱溫度：35℃～45℃；蠟?zāi)＠鋮s水溫度：15℃～25℃；開型時間：1min左右。1.3.2操作要求壓臘前先檢查模具型號是否符合要求。壓臘前必須清理壓型表面殘余蠟、水滴及其它附著物，清理時盡量不使用鋼刀，以免損壞模具，壓型及活塊保持干凈，壓蠟完畢后模具應(yīng)擦凈上油，按規(guī)定存放。壓蠟過程中壓型及活塊表面應(yīng)及時涂上脫模劑，以便脫?？焖俜奖恪Ｃ撃?/p>

4、用變壓器油，用干紗頭或紗布沾上脫模劑后，在模具活塊上擦拭，力求稀薄均勻，決不允許肉眼能看見油跡。蠟?zāi)Ｈ〕龊?，放置于冷卻水中的時間不超過20min。1.4蠟?zāi)Ｐ拚ハ災(zāi)Ｉ隙嘤嗟娘w邊毛刺及注蠟口的修平，其它部位不允許修整，修整時不允許碰壞鑄件工作表面，機加工基準(zhǔn)面不允許焊接及修整。1.5蠟?zāi)：附酉災(zāi)＝?jīng)自檢和專檢合格后方可進行焊接。按模組要求進行焊接，蠟?zāi)ｉg距大于5mm。蠟?zāi)＜皾部诤附訙囟?0℃左右，焊接必須光滑，保證蠟?zāi)＜皾部陂g的光滑過度，不允許有蠟痘、凹縫存在，澆口必須用燙刀燙平，不允許刮平，無凹凸缺陷。不允許有虛焊存在，保證焊接強度。1.6

5、蠟?zāi)Ｇ逑磁渲茲舛葹?.2%～0.3%的中性皂液，皂液溫度20℃～25℃，模組先在皂液中清洗，用軟毛刷去除表面油污，然后在20℃～25℃的水中清洗干凈，除去過剩皂液，保證蠟?zāi)１砻嫱繏煨阅堋?.7蠟?zāi)z驗以自檢為主，專檢為輔，不合格的蠟?zāi)２辉试S焊接成模組。檢驗員對蠟?zāi)＝M進行檢驗，包括外觀質(zhì)量檢驗（蠟?zāi)?00%進行外觀檢驗，表面不允許存在縮陷、裂紋、皺皮、鼓包）和尺寸檢驗（抽檢蠟?zāi)３叽缧螤睿χ葡灩に囘M行控制。2硅溶膠模殼工藝2.1精鑄用粘結(jié)劑硅溶膠的技術(shù)要求熔模鑄造用硅溶膠無國家標(biāo)準(zhǔn)，只有航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HB5346-1986《熔模鑄造用硅溶膠》

6、技術(shù)要求（見表1）.硅溶膠是一種優(yōu)質(zhì)硅溶膠熔模鑄造用水基粘結(jié)劑，生產(chǎn)用于所有層（面層和背層）。硅溶膠易配制成高粉液比的優(yōu)質(zhì)涂料，涂料穩(wěn)定好。用于硅溶膠制成的型殼不需化學(xué)硬化，型殼制造過程中無空氣污染。表1熔模鑄造用硅溶膠技術(shù)要求牌號化學(xué)成分/%物理性能其它SiO2Na2O密度/g·cm-3PH值運動粘度/mm2·s-1SiO2膠粒直徑/mm外觀穩(wěn)定期GRJ-2624～28≤0.31.15～1.199～9.5≤67～15乳白或淡青色無夾雜≥1年GRJ-3029～31≤0.51.20～1.229～10≤89～202.2硅溶膠涂料配比正確地選擇各種

7、原材料配比，保證涂料有適當(dāng)?shù)谋戎睾驼扯?，是涂料控制的關(guān)鍵（見表2）。硅溶膠涂料中，除了硅溶膠和耐火粉以外，還有一定量的表面活性劑（江蘇省海安石油化工廠生產(chǎn)的脂肪醇聚氧乙烯醚即JFC）及消泡劑（正辛醇）。表2硅溶膠涂料液的配方種類單位面層（1）2～3層4～5層最外層硅溶膠kg10101010鋯英粉kg380.3煤矸粉kg30201.2潤濕劑g20消泡劑g20粘度s30～353010～1515～202.2.1硅溶膠涂料的配比原則控制涂料粘度以達到穩(wěn)定制殼質(zhì)量的目的，配制時按當(dāng)時的實際情況，當(dāng)零件壁薄、復(fù)雜或帶有深陷時，涂料粘度取下限，反之取上限。

8、2.2.2配制工藝按涂料的配方取一定量的耐火材料、潤濕劑、消泡劑，先將潤濕劑及消泡劑加入涂料桶中，然后加入硅溶膠，開始攪拌，在不斷攪拌過程中加入耐火材料，待全部加入