La elección del recubrimiento de sol de sílice afectará directamente la rugosidad de la superficie y la precisión dimensional delfundiciones de inversión. Los recubrimientos de sol de sílice generalmente pueden seleccionar directamente sol de sílice con una fracción másica de sílice del 30%. El proceso de recubrimiento es simple y la operación es conveniente. Al mismo tiempo, la carcasa del molde de fundición producida utilizando el recubrimiento tiene una alta resistencia y el ciclo de fabricación de la carcasa también se puede acortar.
El sol de sílice es un aglutinante típico a base de agua con una estructura coloide de ácido silícico. Es una solución coloidal polimérica en la que las partículas de sílice altamente dispersas son solubles en agua. Las partículas coloidales son esféricas y tienen un diámetro de 6 a 100 nm. Elproceso de fundición a la cera perdidaPara hacer la cáscara es el proceso de gelificación. Hay muchos factores que influyen en la gelificación, principalmente electrolitos, pH, concentración de sol y temperatura. Existen muchos tipos de soles de sílice comerciales, y el más utilizado es el sol de sílice alcalino con un contenido de sílice del 30%. El proceso de elaboración de cáscara de sol de sílice es relativamente sencillo. Cada proceso tiene tres procesos: recubrimiento, lijado y secado. Cada proceso se repite muchas veces para obtener una capa multicapa del espesor requerido.
Generalmente existen dos métodos para producir sol de sílice: intercambio iónico y disolución. El método de intercambio iónico se refiere al intercambio iónico de vidrio soluble diluido para eliminar iones de sodio y otras impurezas. Luego la solución se filtra, se calienta y se concentra hasta una cierta densidad para obtener sol de sílice. El método de disolución se refiere al uso de silicio puro industrial (la fracción de masa de silicio ≥ 97%) como materia prima y, bajo la acción del catalizador, se disuelve directamente en agua después del calentamiento. Luego, la solución se filtra para obtener un sol de sílice.
Parámetros técnicos del sol de sílice para fundición a la cera perdida | ||||||||
| No. | Composición química (fracción de masa,%) | Propiedades físicas | Otros | |||||
| SiO2 | Na2O | Densidad (g/cm3) | pH | Viscosidad cinemática (mm2/s) | Tamaño de partículas de SiO2 (nm) | apariencia | Fase estacionaria | |
| 1 | 24 - 28 | ≤ 0,3 | 1,15 - 1,19 | 9,0 - 9,5 | ≤ 6 | 7 - 15 | en color marfil o verde claro, sin impurezas | ≥ 1 año |
| 2 | 29 - 31 | ≤ 0,5 | 1,20 - 1,22 | 9.0 - 10 | ≤ 8 | 9 - 20 | ≥ 1 año | |
Las piezas fundidas obtenidas mediante el proceso de fabricación de cáscaras de sol de sílice tienen una rugosidad superficial baja, una alta precisión dimensional y un ciclo de fabricación de cáscaras largo. Este proceso se utiliza ampliamente en la fundición de aleaciones resistentes al calor a altas temperaturas, aceros resistentes al calor, aceros inoxidables, aceros al carbono, bajas aleaciones, aleaciones de aluminio y aleaciones de cobre.
El proceso de fundición a la cera perdida de precisión con sol de sílice es adecuado para la producción repetible de componentes con forma neta a partir de una variedad de diferentes metales y aleaciones de alto rendimiento. Aunque generalmente se utiliza para piezas fundidas pequeñas, este proceso se ha utilizado para producir marcos completos de puertas de aviones, con piezas fundidas de acero de hasta 500 kg y piezas fundidas de aluminio de hasta 50 kg. En comparación con otros procesos de fundición, como la fundición a presión o la fundición en arena, puede resultar un proceso caro. Sin embargo, los componentes que se pueden producir mediante fundición a la cera perdida pueden incorporar contornos intrincados y, en la mayoría de los casos, los componentes se funden cerca de su forma neta, por lo que requieren poco o ningún retrabajo una vez fundidos.
Los principales componentes del recubrimiento de cera del proceso de fundición a la cera perdida son:
Adhesivo de sol de sílice para capa superficial. Puede garantizar la resistencia de la capa superficial y garantizar que la capa superficial no se agriete;
Refractario. Generalmente es polvo de circonio de alta pureza para garantizar que el recubrimiento tenga suficiente refractariedad y no reaccione químicamente con el metal fundido.
Lubricante. Es un surfactante. Debido a que el recubrimiento de sol de sílice es un recubrimiento a base de agua, la humectabilidad entre este y el molde de cera es deficiente y el efecto de recubrimiento y suspensión no es bueno. Por lo tanto, es necesario agregar un agente humectante para mejorar el rendimiento del recubrimiento y del colgado.
antiespumante. También es un tensioactivo cuya finalidad es eliminar las burbujas de aire en el agente humectante.
refinador de granos. Puede garantizar el refinamiento del grano de las piezas fundidas y mejorar las propiedades mecánicas de las piezas fundidas.
Otros apéndices:agente de suspensión, indicador de secado, agente de liberación sostenida, etc.
La correcta selección de la proporción de cada componente en el recubrimiento de sol de sílice es la clave para garantizar la calidad del recubrimiento. Los dos componentes más básicos de los recubrimientos son los refractarios y los aglutinantes. La relación entre los dos es la relación polvo-líquido del recubrimiento. La proporción de polvo a líquido de la pintura tiene una gran influencia en el rendimiento de la pintura y de la carcasa, lo que en última instancia afectará la calidad de la pieza fundida. Si la proporción de polvo a líquido del recubrimiento es demasiado baja, el recubrimiento no será lo suficientemente denso y habrá demasiados huecos, lo que hará que la superficie de la pieza fundida sea áspera. Además, una relación polvo-líquido excesivamente baja también aumentará la tendencia del recubrimiento a agrietarse y la resistencia de la carcasa será baja, lo que eventualmente provocará fugas del metal fundido durante la fundición. Por otro lado, si la relación polvo-líquido es demasiado alta, el recubrimiento será demasiado espeso y la fluidez será pobre, lo que dificultará la obtención de un recubrimiento con un espesor uniforme y un espesor adecuado.
La preparación del recubrimiento es una parte importante para garantizar la calidad de la cáscara. Al formular el recubrimiento, los componentes deben dispersarse uniformemente y mezclarse y humedecerse completamente entre sí. El equipo utilizado para la formulación de la pintura, la cantidad de adiciones y el tiempo de agitación afectarán la calidad de la pintura. Nuestro taller de fundición a la cera perdida utiliza mezcladores continuos. Para garantizar la calidad del recubrimiento, cuando todos los componentes del recubrimiento son materias primas recién agregadas, el recubrimiento debe agitarse durante un tiempo suficiente.
El control de las propiedades de los recubrimientos de sol de sílice es un paso importante del control de calidad. La viscosidad, densidad, temperatura ambiente, etc. de la pintura debe medirse al menos tres veces al día y debe controlarse dentro del rango establecido en cualquier momento.
Hora de publicación: 25 de julio de 2022