Ano ang dahilan ng delamination sa shell na gawa sa water glass sand sa panahon ng proseso ng investment molding?

Sa investment casting (nawala ang wax casting), kapag ginagamit ang water glass sand shell making process, sand shell delamination (shell peeling) ay isa sa mga karaniwang depekto, na maaaring humantong sa magaspang na ibabaw, burr, at maging structural fracture ng casting. Ang mga sumusunod ay posibleng dahilan at solusyon:

1. Pagsusuri sa mga pangunahing dahilan

(1) Ang problema ng water glass adhesive ay ang water glass modulus (SiO ₂/Na ₂ O ratio) ay hindi angkop. Masyadong mataas ang modulus (>3.2): masyadong mabilis itong tumigas, malutong ang shell, at madaling ma-crack at delamination. Masyadong mababa ang modulus (<2.6): mabagal na hardening, hindi sapat na lakas, mahinang interlayer bonding. Ang hindi tamang density ng water glass (>1.40g/cm ³) ay humahantong sa mahinang permeability at hindi sapat na pagpasok ng mas mababang layer; Kung ang density ay masyadong mababa (<1.28g/cm ³), hindi sapat ang lakas ng pagbubuklod.

(2) Hindi wastong proseso ng hardening, hindi sapat na konsentrasyon o oras ng hardening agent (NH ₄ Cl o CO ₂), hindi kumpletong hardening, natitirang unreacted water glass sa loob ng shell, pag-urong at delamination pagkatapos matuyo. Ang oras ng bentilasyon ng CO ₂ ay masyadong mahaba o ang presyon ay masyadong mataas. Ang ibabaw ay labis na tumigas, at ang panloob na layer ay hindi tumigas, na bumubuo ng isang "hard shell soft core" na istraktura.

(3) Kapag ang buhangin ay hindi pantay na nawiwisik o ang pamamahagi ng laki ng butil ng buhangin ay hindi makatwiran sa operasyon ng paggawa ng shell, at ang proporsyon ng magaspang na buhangin (tulad ng 20-40 mesh) ay masyadong mataas, ang mekanikal na interlocking sa pagitan ng mga layer ay mahina. Kapag may sobrang pinong buhangin (tulad ng 70-100 mesh), mahina ang permeability at hindi makapasok ang hardening gas. Ang hindi sapat na interlayer drying ay nagdudulot sa susunod na layer na ma-coat bago tuluyang matuyo ang nakaraang layer, na nagreresulta sa pagbaba ng adhesion dahil sa natitirang moisture.

(4) Mga salik sa kapaligiran tulad ng mataas na kahalumigmigan (>70% RH), baso ng tubig na sumisipsip ng kahalumigmigan, naantala na reaksyon ng hardening, at mababang lakas ng shell. Kapag masyadong mababa ang temperatura (<15 ℃), bumababa ang bilis ng reaksyon ng hardening at hindi matatag ang interlayer bonding.

(5) Ang kontaminasyon ng materyal ng mga hulma ng waks na may natitirang mga ahente ng paglabas (tulad ng langis ng silicone) o alikabok ay maaaring makaapekto sa pagbubuklod sa pagitan ng baso ng tubig at mga particle ng buhangin.

2. Solusyon

(1) I-optimize ang mga parameter ng water glass at ayusin ang modulus sa 2.8-3.0 (sa pamamagitan ng pagdaragdag ng NaOH o silica sol). Kontrolin ang density sa pagitan ng 1.30-1.36g/cm ³ (dilute o concentrate sa tubig). (2) I-standardize ang proseso ng hardening na may NH ₄ Cl hardening solution na konsentrasyon na 20-25% at oras ng pagbababad na 5-10 minuto. Pagpapatigas ng CO ₂: presyon 0.1-0.2MPa, oras ng bentilasyon 30-60 segundo (isinasaayos ayon sa kapal ng shell).

(3) Pagbutihin ang sand grading para sa paggawa ng shell: gumamit ng coarse sand (20-40 mesh) para sa ilalim na layer, medium sand (40-70 mesh) para sa transition layer, at fine sand (70-100 mesh) para sa surface layer. Interlayer drying: Pagkatapos malagyan ng coating ang bawat layer, dapat itong natural na tuyo sa loob ng 2-4 na oras (o forced ventilation drying).

(4) Environmental control environment temperature: mapanatili ang 20-25 ℃, halumigmig ≤ 60%. Paglilinis ng amag ng waks: Gumamit ng alkohol o mga espesyal na ahente ng paglilinis upang maalis nang husto ang ahente ng paglabas.

(5) Kasama sa iba pang mga hakbang ang pagdaragdag ng mga ahenteng nagpapatibay: pagdaragdag ng 1-2% na ahente ng pagsasama ng silane (tulad ng KH550) sa baso ng tubig upang mapabuti ang pagkakadikit ng interlayer. Pangalawang hardening: Pagkatapos gawin ang shell, ito ay ganap na nalulubog sa hardening solution para sa reinforcement.

3. Proseso ng pagsisiyasat ng depekto

1. Suriin ang posisyon ng layering: paghihiwalay ng layer sa ibabaw at layer ng paglipat → paglilinis ng amag ng waks o problema sa ibabaw ng layer ng buhangin. Paghihiwalay ng transition layer at back layer → hardening process o sanding grading issues.

2. Pagsubok sa lakas ng shell: Gumamit ng hardness tester upang sukatin ang katigasan ng bawat layer, at ayusin ang mga parameter ng hardening kapag ang pagkakaiba ay higit sa 15%.

3. Pagmamasid sa cross-sectional morphology: mas maraming buhangin ang nahuhulog → hindi sapat na pandikit; Makinis na cross-section → hindi sapat na hardening.

4. Suhestiyon ng alternatibong proseso: Kung paulit-ulit na nagaganap ang delamination, maaaring isaalang-alang ang sumusunod na alternatibong solusyon: silica sol water glass composite shell: silica sol para sa surface layer (high precision), at water glass para sa back layer (mababa ang halaga).

Lahat ng proseso ng silica sol: Mababang panganib sa delamination, ngunit mataas ang gastos. Sa pamamagitan ng sistematikong pagsasaayos ng materyal, proseso, at mga parameter ng kapaligiran, ang problema ng delamination sa water glass sand shell ay mabisang malulutas. Magmungkahi ng pagsasagawa ng maliliit na eksperimento upang patunayan muna ang plano sa pag-optimize.