Vezivno sredstvo od silicijevog dioksida u investicijskom lijevanju

Odabir premaza od silicijskog sola izravno će utjecati na hrapavost površine i točnost dimenzijainvesticijski odljevci. Premazi silicijevog dioksida općenito mogu izravno odabrati silika sol s masenim udjelom silicijevog dioksida od 30%. Proces nanošenja premaza je jednostavan, a rad praktičan. U isto vrijeme, ljuska kalupa za lijevanje proizvedena upotrebom premaza ima visoku čvrstoću, a ciklus izrade ljuske također se može skratiti.

Silicij-dioksid je tipično vezivo na bazi vode s koloidnom strukturom silicijeve kiseline. To je polimerna koloidna otopina u kojoj su visoko dispergirane čestice silicija topive u vodi. Koloidne čestice su sferične i imaju promjer 6-100 nm. Theproces investicijskog lijevanjanapraviti ljusku je proces želiranja. Postoje mnogi čimbenici koji utječu na geliranje, uglavnom elektrolit, pH, koncentracija sola i temperatura. Postoje mnoge vrste komercijalnih silicijevih sola, a najviše se koristi alkalni silicij-sol s udjelom silicija od 30%. Proces izrade ljuske silicijevog sola je relativno jednostavan. Svaki proces ima tri procesa: premazivanje, brušenje i sušenje. Svaki se postupak ponavlja mnogo puta kako bi se dobila višeslojna ljuska potrebne debljine.

Općenito postoje dvije metode za proizvodnju silicijevog sola: ionska izmjena i otapanje. Metoda ionske izmjene odnosi se na ionsku izmjenu razrijeđenog vodenog stakla radi uklanjanja natrijevih iona i drugih nečistoća. Zatim se otopina filtrira, zagrijava i koncentrira do određene gustoće da se dobije silika sol. Metoda otapanja odnosi se na korištenje industrijskog čistog silicija (maseni udio silicija ≥ 97%) kao sirovine, te se pod djelovanjem katalizatora izravno otapa u vodi nakon zagrijavanja. Zatim se otopina filtrira kako bi se dobio silika sol.

Tehnički parametri silicijevog sola za livenje u kalupe
Ne.	Kemijski sastav (maseni udio, %)		Fizička svojstva				Drugi
	SiO2	Na2O	Gustoća (g/cm3)	pH	Kinematička viskoznost (mm2/s)	Veličina čestica SiO2 (nm)	Izgled	Stacionarna faza
1	24 - 28 (prikaz, znanstveni).	≤ 0,3	1.15 - 1.19	9,0 - 9,5	≤ 6	7 - 15 (izvorni znanstveni rad, znanstveni).	invory ili svijetlo zelene boje, bez primjesa	≥ 1 godina
2	29 - 31 (izvorni znanstveni rad, znanstveni).	≤ 0,5	1.20 - 1.22	9,0 - 10	≤ 8	9 - 20 (izvorni znanstveni rad, znanstveni).		≥ 1 godina

Odljevci dobiveni postupkom izrade ljuske od silicijevog sola imaju nisku hrapavost površine, visoku točnost dimenzija i dugi ciklus izrade ljuske. Ovaj se postupak široko koristi u lijevanju legura otpornih na visoke temperature, čelika otpornih na toplinu, nehrđajućih čelika, ugljičnih čelika, niskolegiranih legura, aluminijskih legura i bakrenih legura.

Precizni postupak livenja u obliku silikatnog sola prikladan je za ponovljivu proizvodnju komponenti mrežastog oblika od niza različitih metala i legura visokih performansi. Iako se općenito koristi za male odljevke, ovaj se postupak koristi za proizvodnju kompletnih okvira vrata zrakoplova, s čeličnim odljevcima do 500 kg i aluminijskim odljevcima do 50 kg. U usporedbi s drugim postupcima lijevanja, poput lijevanja pod pritiskom ili lijevanja u pijesku, to može biti skup postupak. Međutim, komponente koje se mogu proizvesti pomoću lijevanja po investiciji mogu sadržavati zamršene konture, au većini slučajeva komponente se lijevaju blizu čistog oblika, tako da je nakon lijevanja potrebna mala ili nikakva ponovna obrada.

Glavne komponente voštane prevlake procesa lijevanja za ulaganje su:
Površinski sloj silika sol ljepila. Može osigurati čvrstoću površinskog sloja i osigurati da površinski sloj ne pukne;
Vatrostalni. To je općenito cirkonijev prah visoke čistoće kako bi se osiguralo da premaz ima dovoljnu vatrostalnost i da ne kemijski reagira s rastaljenim metalom.
Lubrikant. To je surfaktant. Budući da je silika sol premaz premaz na bazi vode, mogućnost vlaženja između njega i voštanog kalupa je loša, a premaz i učinak vješanja nisu dobri. Stoga je potrebno dodati sredstvo za vlaženje kako bi se poboljšao učinak premaza i vješanja.
Sredstvo protiv pjenjenja. Također je površinski aktivna tvar čija je svrha eliminirati mjehuriće zraka u sredstvu za vlaženje.
Pročišćivač žitarica. Može osigurati pročišćavanje zrna odljevaka i poboljšati mehanička svojstva odljevaka.
Ostali dodaci:sredstvo za suspendiranje, indikator sušenja, sredstvo za produženo otpuštanjeitd.

 

 

Točan odabir udjela svake komponente u silika sol premazu je ključ za osiguranje kvalitete premaza. Dvije najosnovnije komponente u premazima su vatrostalni materijali i veziva. Omjer između njih je omjer praha i tekućine premaza. Omjer praha i tekućine boje ima veliki utjecaj na performanse boje i ljuske, što će u konačnici utjecati na kvalitetu odljevka. Ako je omjer praha i tekućine u premazu prenizak, premaz neće biti dovoljno gust i bit će previše šupljina, što će površinu odljevka učiniti hrapavom. Štoviše, prenizak omjer praha i tekućine također će povećati sklonost premaza pucanju, a čvrstoća ljuske bit će niska, što će na kraju uzrokovati curenje rastaljenog metala tijekom lijevanja. S druge strane, ako je omjer praha i tekućine previsok, premaz će biti predebeo i fluidnost će biti loša, što otežava dobivanje premaza jednolike debljine i odgovarajuće debljine.

Priprema premaza važan je dio osiguravanja kvalitete ljuske. Prilikom formuliranja premaza, komponente trebaju biti jednolično dispergirane i potpuno izmiješane i nakvašene jedna s drugom. Oprema koja se koristi za formuliranje boje, broj dodavanja i vrijeme miješanja utjecat će na kvalitetu boje. Naša radionica za investicijsko lijevanje koristi kontinuirane miješalice. Kako bi se osigurala kvaliteta premaza, kada su sve komponente premaza novododane sirovine, premaz je potrebno dovoljno dugo miješati.

Kontrola svojstava silika solnih premaza je važan korak kontrole kvalitete. Viskoznost, gustoća, temperatura okoline, itd. boje moraju se mjeriti najmanje tri puta dnevno i trebaju se kontrolirati unutar postavljenog raspona u bilo koje vrijeme.