Ποιος είναι ο λόγος της αποκόλλησης στο κέλυφος από άμμο υδατικού γυαλιού κατά τη διαδικασία χύτευσης επένδυσης;

Στη χύτευση επένδυσης (χύτευση χαμένου κεριού), όταν χρησιμοποιείται η διαδικασία κατασκευής κελύφους άμμου από υαλοπίνακα, η αποκόλληση του κελύφους άμμου (ξεφλούδισμα του κελύφους) είναι ένα από τα κοινά ελαττώματα, που μπορεί να οδηγήσει σε τραχιά επιφάνεια, γρέζια και ακόμη και δομικό κάταγμα της χύτευσης. Οι παρακάτω είναι πιθανοί λόγοι και λύσεις:

1. Ανάλυση των κύριων λόγων

(1) Το πρόβλημα της κόλλας υαλοπινάκων είναι ότι ο συντελεστής υδατικού γυαλιού (αναλογία SiO 2/Na 2 O) δεν είναι κατάλληλος. Ο συντελεστής είναι πολύ υψηλός (>3,2): σκληραίνει πολύ γρήγορα, το κέλυφος είναι εύθραυστο και είναι επιρρεπές σε ρωγμές και αποκόλληση. Πολύ χαμηλό μέτρο (<2,6): αργή σκλήρυνση, ανεπαρκής αντοχή, κακή συγκόλληση μεταξύ των στρωμάτων. Η ακατάλληλη πυκνότητα του γυαλιού νερού (>1,40 g/cm ³) οδηγεί σε κακή διαπερατότητα και ανεπαρκή διείσδυση του κάτω στρώματος. Εάν η πυκνότητα είναι πολύ χαμηλή (<1,28 g/cm ³), η αντοχή συγκόλλησης είναι ανεπαρκής.

(2) Ακατάλληλη διαδικασία σκλήρυνσης, ανεπαρκής συγκέντρωση ή χρόνος σκληρυντικού παράγοντα (NH 4 Cl ή CO 2), ατελής σκλήρυνση, υπολειμματικό υαλοπίνακα νερού που δεν αντέδρασε μέσα στο κέλυφος, συρρίκνωση και αποκόλληση μετά την ξήρανση. Ο χρόνος αερισμού του CO 2 είναι πολύ μεγάλος ή η πίεση είναι πολύ υψηλή. Η επιφάνεια είναι υπερβολικά σκληρυμένη και το εσωτερικό στρώμα δεν σκληραίνει, σχηματίζοντας μια δομή "σκληρού κελύφους μαλακού πυρήνα".

(3) Όταν η άμμος είναι άνισα πασπαλισμένη ή η κατανομή του μεγέθους των σωματιδίων της άμμου είναι παράλογη κατά τη λειτουργία κατασκευής κελύφους και η αναλογία χονδροειδούς άμμου (όπως 20-40 mesh) είναι πολύ υψηλή, η μηχανική σύμπλεξη μεταξύ των στρωμάτων είναι αδύναμη. Όταν υπάρχει πολύ λεπτή άμμος (όπως 70-100 mesh), η διαπερατότητα είναι κακή και το αέριο σκλήρυνσης δεν μπορεί να διεισδύσει. Η ανεπαρκής ξήρανση του ενδιάμεσου στρώματος προκαλεί την επικάλυψη του επόμενου στρώματος πριν από την πλήρη ξήρανση του προηγούμενου στρώματος, με αποτέλεσμα τη μείωση της πρόσφυσης λόγω της υπολειπόμενης υγρασίας.

(4) Περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η υψηλή υγρασία (>70% RH), η υγρασία που απορροφά το υδάτινο γυαλί, η καθυστερημένη αντίδραση σκλήρυνσης και η χαμηλή αντοχή του κελύφους. Όταν η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή (<15 ℃), ο ρυθμός αντίδρασης σκλήρυνσης μειώνεται και ο δεσμός μεταξύ των στρωμάτων δεν είναι σταθερός.

(5) Η μόλυνση από υλικά καλουπιών κεριού με υπολειμματικά μέσα απελευθέρωσης (όπως λάδι σιλικόνης) ή σκόνη μπορεί να επηρεάσει τη συγκόλληση μεταξύ του γυαλιού του νερού και των σωματιδίων άμμου.

2. Λύση

(1) Βελτιστοποιήστε τις παραμέτρους του υδατικού γυαλιού και ρυθμίστε το μέτρο σε 2,8-3,0 (προσθέτοντας NaOH ή κολλοειδές διοξείδιο του πυριτίου). Ελέγξτε την πυκνότητα μεταξύ 1,30-1,36 g/cm ³ (αραιώστε ή συμπυκνώστε με νερό). (2) Τυποποιήστε τη διαδικασία σκλήρυνσης με συγκέντρωση διαλύματος σκλήρυνσης NH 4 Cl 20-25% και χρόνο εμποτισμού 5-10 λεπτά. Σκλήρυνση CO 2: πίεση 0,1-0,2 MPa, χρόνος αερισμού 30-60 δευτερόλεπτα (ρυθμισμένο ανάλογα με το πάχος του κελύφους).

(3) Βελτιώστε την ταξινόμηση άμμου για τη λειτουργία κατασκευής κελύφους: χρησιμοποιήστε χοντρή άμμο (20-40 mesh) για το κάτω στρώμα, μέτρια άμμο (40-70 mesh) για το στρώμα μετάβασης και λεπτή άμμο (70-100 mesh) για το επιφανειακό στρώμα. Ενδιάμεσο στέγνωμα: Μετά την επικάλυψη κάθε στρώσης, θα πρέπει να στεγνώσει φυσικά για 2-4 ώρες (ή ξήρανση με εξαναγκασμένο αερισμό).

(4) Περιβαλλοντικός έλεγχος θερμοκρασίας περιβάλλοντος: διατήρηση 20-25 ℃, υγρασία ≤ 60%. Καθαρισμός καλουπιού κεριού: Χρησιμοποιήστε οινόπνευμα ή εξειδικευμένα καθαριστικά για να αφαιρέσετε σχολαστικά το μέσο απελευθέρωσης.

(5) Άλλα μέτρα περιλαμβάνουν την προσθήκη ενισχυτικών παραγόντων: προσθήκη 1-2% παράγοντα σύζευξης σιλανίου (όπως το KH550) σε υαλοπίνακα για τη βελτίωση της πρόσφυσης μεταξύ των στρωμάτων. Δευτερεύουσα σκλήρυνση: Αφού γίνει το κέλυφος, βυθίζεται πλήρως σε σκληρυντικό διάλυμα για ενίσχυση.

3. Διαδικασία διερεύνησης ελαττωμάτων

1. Ελέγξτε τη θέση στρώσης: διαχωρισμός του επιφανειακού στρώματος και του στρώματος μετάβασης → καθαρισμός καλουπιού κεριού ή πρόβλημα σωματιδίων άμμου επιφανειακής στρώσης. Διαχωρισμός στρώματος μετάβασης και οπίσθιου στρώματος → Ζητήματα διαβάθμισης διαδικασίας σκλήρυνσης ή λείανσης.

2. Δοκιμή αντοχής κελύφους: Χρησιμοποιήστε έναν ελεγκτή σκληρότητας για να μετρήσετε τη σκληρότητα κάθε στρώσης και προσαρμόστε τις παραμέτρους σκλήρυνσης όταν η διαφορά είναι μεγαλύτερη από 15%.

3. Παρατήρηση της μορφολογίας της διατομής: περισσότερα σωματίδια άμμου πέφτουν → ανεπαρκής κόλλα. Ομαλή διατομή → ανεπαρκής σκλήρυνση.

4. Πρόταση εναλλακτικής διεργασίας: Εάν η αποκόλληση πραγματοποιείται επανειλημμένα, μπορεί να εξεταστεί η ακόλουθη εναλλακτική λύση: σύνθετο κέλυφος υδατικού γυαλιού κολλοειδούς πυριτίου: κολλοειδές διοξείδιο του πυριτίου για το επιφανειακό στρώμα (υψηλής ακρίβειας) και γυαλί νερού για το πίσω στρώμα (χαμηλό κόστος).

Διαδικασία κολλοειδούς διαλύματος πυριτίου: Χαμηλός κίνδυνος αποκόλλησης, αλλά υψηλό κόστος. Με τη συστηματική προσαρμογή των παραμέτρων υλικού, διεργασίας και περιβάλλοντος, το πρόβλημα της αποκόλλησης στα κελύφη άμμου υαλοπινάκων μπορεί να λυθεί αποτελεσματικά. Προτείνετε τη διεξαγωγή πειραμάτων μικρής κλίμακας για να επικυρώσετε πρώτα το σχέδιο βελτιστοποίησης.