精密铸造4种制壳工艺特点分析及改进方向探讨

对目前国内精铸行业中广泛应用的4种制壳工艺的特点进行了分析对比。从精铸件质量比较，水玻璃型壳较差，复合型壳、硅溶胶-低温蜡型壳次之，硅溶胶-中温蜡型壳最好。而从制壳成本比较，水玻璃型壳最低，硅溶胶-中温蜡型壳最高。对这4种制壳工艺分别提出了改进措施。     

低温蜡-硅溶胶型壳的应用实践

分析了水玻璃型壳、复合型壳、中温蜡-硅溶胶型壳和低温蜡-硅溶胶型壳4种制壳工艺的优缺点,指出低温蜡-硅溶胶型壳工艺适用于质量要求一般的铸件,中温蜡-硅溶胶型壳工艺适用于高质量要求的小件、特小件。介绍了低温蜡-硅溶胶型壳的生产工艺要点。     

熔模铸造型壳的线量变化研究

本文对硅酸乙酯、硅溶胶和水玻璃型壳以及以水玻璃涂料为加固层的复合型壳的线量变化规律进行了试验研究。结果认为,型壳线量变化取决于粘结剂、耐火材料和制过工艺。     

沙原化工厂硅溶胶在硅溶胶—水玻璃复合型壳中的应用

应用硅溶胶粘结剂配制表面层涂料,水玻璃粘结剂配制加固层涂料,所制复合型壳经生产验证表明,有效地提高了熔模铸件的表面质量。经材料、工时、动力消耗和质量等项核算,复合型壳与单一水玻璃型壳的制壳成本相当。     

硅溶胶－水玻璃复合型壳的应用实践

硅溶胶、水玻璃复合型壳，表面层应用硅溶胶锆英粉涂料，用来生产不锈钢、高合金钢精铸件，其表面粗糙度约可达Ｒａ３．２，比水玻璃型壳的精铸件表面粗糙度有所降低（约降低ｌ～１．５级）。     

硅溶胶—水玻璃复合型壳的应用实践

硅溶胶，水玻璃复合型壳，表面层应用硅溶胶锆英粉涂料，用来生产不锈钢，高合金钢精铸件，其表面粗糙度的可达Ｒａ３．２，比水玻璃型壳的精铸件表面粗糙度有所降低（约降低１～１．５级）．     

精铸用硅溶胶—水玻璃复合型壳研究

本文对当前精铸复合型壳的硅溶胶面层涂料进行了试验研究。根据浇注铸件质量和经济效益,选择了铝矾土和石英粉混合料组合,指出了复合型壳常温强度和高温强度都比单一水玻璃型壳高,有助于提高铸件表面质量。     

精密铸造制壳工艺分析及成本优化

对现阶段国内精密铸造行业内主要应用的4种制壳工艺进行了对比分析,并从制壳成本的角度,对4种工艺提出了相应的改进方法以达到成本优化的目的。分析表明:从精密铸造后得到的铸件质量来看,硅溶胶-中温蜡型壳得到的铸件质量最好,其次为硅溶胶-低温蜡型壳和复合型壳,而水玻璃型壳得到的铸件质量则较差;从制壳的成本来看,硅溶胶-中温蜡型壳成本最高,水玻璃型壳的成本最低。分别对各种制壳工艺进行改进后,精铸件的制作成本最为合理,实现了精密铸造制壳工艺的成本优化。     

硅溶胶——水玻璃砂复合型壳工艺的研究

研究不锈钢中，小铸件的硅溶胶－水玻璃砂复合型壳工艺，分析第1层、第2层及第3层过渡层的涂料配比及性能控制，确定在试验条件下工艺参数的最佳值，其产品与硅溶胶型壳同等品质的铸件相同。     

陶瓷型芯在艺术铸造中的巧用

水玻璃型壳、硅溶胶型壳及二者的复合型壳工艺,是中小件艺术铸造中常用的制壳工艺。在实际生产中水玻璃型壳工艺易操作、涂挂环境要求低、速度快、生产效率及质量高而被广泛应用于中小件艺术铸造的制壳中。由于艺术品造型的千变万化,有的极其复杂且工艺要求特殊,仅靠水玻璃工艺很难单独完成艺术品的实际要求,这就需要考虑采用陶瓷灌浆制芯的方法来辅助完成,以达到艺术品的制作要求。     

熔模铸造型壳废弃物组成及其再利用分析

分别分析了最常用的水玻璃型壳和硅溶胶型壳在脱蜡后的型壳，焙烧后的型壳和浇注后清理的型壳废弃物的物相组成，即水玻璃型壳的主要物相是石英或Al-Si系材料物相；硅溶胶型壳的主要物相是Al-Si系材料物相。并依此提出了型壳废弃物资源化利用的一些途径：①作建筑材料，如水泥、沙料、砖、填料；②作熔模铸造的原材料，如耐火粉料和砂料、粘接剂、硬化剂。     

熔模精铸型壳强化技术研究与应用

介绍了一种新型的型壳强化技术,系统研究了强化剂的配比和工艺控制方案,解决了水玻璃型壳高温强度低的难题,实现型壳减层工艺的大批量生产应用.结果表明,通过强化剂的应用,撒石英砂的水玻璃型壳高温强度达到了11 MPa,达到了全硅溶胶的水平.     

具有梯度特性的齿科修复复合材料制备及表征

本工作的目的是研究原生牙齿的梯度力学性能,制备聚合物渗透陶瓷网络(PICN)复合材料,模拟天然牙的力学行为。采用纳米压痕法测定了牙釉质和牙本质的弹性模量和维氏硬度。结果表明,原生牙齿的力学性能具有梯度特性。树脂填充部分烧结硅铝酸钠、氧化铝和氧化锆的力学性能有很大差异。通过逐步改变陶瓷组分,实现了力学性能的梯度变化。一种是纳米玻璃相硅铝酸钠/微米α氧化铝层合复合材料。陶瓷坯体的烧结温度为700℃,保温时间分别为2、4和6 h。对复合材料的抗弯强度、断裂韧性、弹性模量和硬度进行了测试,结果表明:硅铝酸钠/微米α氧化铝复合材料的弹性模量和硬度呈现梯度特性。另一种是3Y-TZP/微米α氧化铝层合复合材料。坯体烧结温度分别为1150和1200℃,保温时间为2h。其弹性模量和硬度均呈现梯度特性。SEM观察表明,过渡区形成了相互咬合的网络结构。与普通均质材料不同,本研究制备的复合材料具有各向异性。因此,复合材料的力学性能更接近于原生牙齿。     

Properties of low-modulus sodium silicate solution in alkali system

The properties of low-modulus (m≤1) sodium silicate and pre-desilication solutions in alkali systems were studied by measuring their electrical conductivity, viscosity, and surface tension. The results show that the property of high concentration pre-desilication solution is similar to that of sodium silicate solution. The electrical conductivity of sodium silicate solution increases with increasing the temperature and silica concentration but decreases with increasing the modulus. Further, the viscosity of the solution increases with increasing the silica concentration and linearly decreases with increasingthe temperature, whereas its surface tension gradually decreases with increasingsilica concentration and temperature, indicating that the sodium silicate solution is an oligomer with strong surface activity. At room temperature, the electrical conductivity and surface tension of sodium silicate solution are higher than those of pre-desilication solution, whereas its viscosity is smaller than that of pre-desilication solution. A turning point exists at a silica concentration of 44.7 g/L. When the silica concentration is less than 44.7 g/L, the ionic structure of the solution is dominated by monomeric silicate ions. In contrast, when the silica concentration changes from 44.7 to 50 g/L, the migration number of silicate anions significantly decreases.     

基于泡沫模原型的消失模复合型壳制备工艺

利用发泡成型工艺制备高质量的泡沫模原型,在泡沫模表面制作2～3层硅溶胶-水玻璃复合陶瓷型壳,之后采用自硬水玻璃砂作陶瓷型壳背衬。陶瓷型壳在200～250℃保温30min失模及二氯甲烷溶剂溶失方式失模,焙烧工艺为800℃保温1h。结果表明,该制壳工艺简单、周期短、成本低,制得复合型壳表面光洁、强度高,并浇注出了质量较高的ZL101合金铸件。     

熔模铸造硅溶胶模壳制造工艺

介绍用石蜡-硬脂酸低温模料制作熔模,用硅溶胶作粘结剂制造模壳的工艺。包括熔模制造工艺、硅溶胶模壳工艺和焙烧工艺。生产实践证明,铸造硅溶胶模壳制造工艺是成熟的,为生产合格模壳和精密铸件提供了技术保障。     

我国熔模精密铸造的历史回顾与发展展望

概述了熔模精密铸造的特点及在我国的整体发展现状。按照不同产品类别追溯了我国熔模铸造发展的历史、技术进展、行业现状。详细介绍了通用硅溶胶型壳工艺、钛合金熔模铸造工艺、铝合金熔模铸造工艺、石膏型熔模铸造工艺、水玻璃型壳工艺等多种工艺方法以及熔模精密铸造在航空、航天以及一般商用铸件上的应用。指出了我国熔模精密铸造与工业发达国家之间存在的差距,并对我国熔模精密铸造行业的发展提出了几点建议。     

薄壁光整消失模壳型铸造的型壳研究

试验研究了壳型制备中不同黏结剂、不同耐火粉料及粉液比对泡沫消失模型壳强度和表面粗糙度的影响.采用在型壳表面添加水玻璃砂背衬的方法,减少了(硅溶胶)型壳层数、缩短了制壳周期、提高了型壳强度.针对消失模壳型铸造用型壳表面质量要求高的问题,探讨了改善泡沫模表面粗糙度的工艺方法.通过优化蒸汽发泡成形工艺参数和在模样表面涂上光整剂等措施降低了模样表面粗糙度.为制造基于泡沫消失模的薄壁光整壳型奠定了初步基础.     

由硅酸盐体系高温反应机制探求改善水玻璃砂性能的方法

铸造用水玻璃砂遇高温金属液作用而发生化学及物理反应,属硅酸盐体系下的高温反应。从化学反应原理出发,分析了硅酸盐体系高温下反应机制,探求了降低水玻璃砂高温残留强度的改性材料,从水玻璃改性和原砂改性两方面试验研究了改性粉末材料对水玻璃砂的改性效果。结果表明,当生成物为K[A1Si3O8]（即钾长石）时,其熔点高、膨胀系数大,在高温下不易与水玻璃膜融合而形成均匀的陶瓷釉质膜,有利于改善水玻璃砂的溃散性。借助扫描电镜对改性与否的水玻璃砂高温残留强度砂样的微观形貌,进行了分析对比。