臨沂銀東硅制品有限公司　　　　　　　　　
　　　　　 快干硅溶膠在精密鑄造中的應(yīng)用

　　摘 要 快干硅溶膠與普通硅溶膠比較，具有制殼周期短、型殼常溫強(qiáng)度高、殘留強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)精密鑄造企業(yè)大批量生產(chǎn)證明，用銀東硅制品有限公司快干硅溶膠代替普通硅溶膠，型殼清砂容易，鑄件尺寸符合公差要求，鑄件成本略有下降。批生量產(chǎn)證明，在干燥間風(fēng)速、濕度控制合理時(shí)，型殼干燥時(shí)間可縮短50％以上。 最短12小時(shí)以?xún)?nèi)既可完成制殼，進(jìn)入脫蠟階段。
　　熔模精密鑄造采用的普通硅溶膠制殼工藝，雖具有 工序簡(jiǎn)單、環(huán)保、高溫強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但存在制殼周期 長(zhǎng)、濕態(tài)強(qiáng)度不足、殘留強(qiáng)度偏高等缺點(diǎn)。隨著中國(guó)精 密鑄造業(yè)的迅猛發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，客戶(hù)對(duì)訂單交貨期的要求越來(lái)越短，同時(shí)對(duì)鑄件質(zhì)量要求也越來(lái)越 高。如何在不增加制造成本并保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下 縮短制殼周期，提高一次性成品率，成為擺在熔模精密鑄造工作者及硅溶膠生產(chǎn)供應(yīng)商面前的一個(gè)待急待解決的問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)銀東快干硅溶膠性能介紹及在大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用分析，總結(jié)出其在大批量鑄件生產(chǎn)中的使用工藝參數(shù)、不同工藝條件對(duì)鑄件尺寸的影響及使用成本對(duì)比數(shù)據(jù)，希望能對(duì)快干硅溶膠在精密鑄造中大規(guī)模推廣使用起到促進(jìn)作用。
1 銀東快干硅溶膠的性能
1．1銀東快干硅溶膠是銀東公司第二代快干產(chǎn)品。其主要理化指標(biāo)（見(jiàn)表1）
　　　　　　　　　表1　　SKP-27型快干硅溶膠理化指標(biāo)

W（SiO2）　 W（Na2O） 　pH　　　　　　密度　　　　 粘度　　　　平均粒徑
　％　　　　　?。ァ　　。?5℃）　　（ g-cm一3）?。∕Pa-s）　　　　nm
28-30　　　　　 0.3　　　8.5-9.5　　　　1.17一1.19　　 　<8　　　　　10-16
1．2性能分析
　　　　由表2可知，在同等條件下制殼，SKP-27型快干硅 溶膠型殼常溫強(qiáng)度高，高溫強(qiáng)度有保證，殘留強(qiáng)度較低， 特別是在層間干燥時(shí)間為1h時(shí)，銀東快干硅溶膠型殼仍可保證可接受的常溫強(qiáng)度。同時(shí)，我們也進(jìn)行了銀東快干硅溶膠在保溫箱中60℃條件下連續(xù)存放40　d的試驗(yàn)，粘度僅增加 7．64％。可知穩(wěn)定性達(dá) 1 年以上。
　　綜上所述，在溫度22一25℃，濕度44％一55％，風(fēng) 速3一4．5　m／s條件下，層間干燥間隔1一2h連續(xù)制殼， 銀東快干硅溶膠完全可保證型殼所需的常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度，而殘留強(qiáng)度較普通硅溶膠型殼有了大幅下降。銀東公司2005年累計(jì)批量生產(chǎn)銀東快干硅溶膠180噸，經(jīng)臨沂美華精密鑄造有限公司大批量生產(chǎn)使用，解決了硅溶膠制殼周期長(zhǎng)，殘留強(qiáng)度高等問(wèn)題，反映較好。
　　表2 銀東公司不同牌號(hào)硅溶膠制殼工藝參數(shù)及型殼強(qiáng)度

　　　　　　　溫度　 濕度　 層間　 粉液比　 風(fēng)速　　　 型殼強(qiáng)度MPa
　　　　　　　　　　　　　干燥時(shí)間
　　　　　　　 ℃　　 ％　　 h　　　　　?。╩.s-1） 常溫　 高溫　殘留
　　 快干　　20-23　 45-55　 1.5　　1.56:1　 3.5　　　4.55　 8.06　3.03

　　 普通　　20-23　 45-55　 1.5　　1.56:1　 3.5　　　2.96　 7.27　4.23

快干　　20-23　 45-55　　1.5　　1.56:1　3.5　　 1.93　　7.36　4.76

普通　　20-23　45-55　　 1　　 1.55:1　3.5　　 3.26　　6.30　2.76

快干　　20-23　45-55　　 1　　 1.55:1　3.5　　 1.60　　5.86　2.58

普通　　20-23　45-55　　1　　　1.55:1　3.5　　 0　　　3.45　 0

　注：試驗(yàn)檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)型殼尺寸為40mmx20mmx3mm
2、銀東快干硅溶膠在生產(chǎn)中的應(yīng)用
2．1 涂料配制
　　涂料配制過(guò)程中涂料表面稍有氣泡，加入消泡劑攪拌約15min 后即自動(dòng)破滅。粉液比及涂片檢測(cè)基本同普通硅溶膠涂料，涂料配制約4h熟成后才可使用，存放過(guò)程中粘度變化同普通硅溶膠漿料，需定時(shí)補(bǔ)充蒸餾水；粘度不變時(shí)，酸堿度及粉液比無(wú)明顯變化，1周后目 測(cè)及涂片測(cè)試無(wú)膠凝跡象。
2．2 制殼工藝
　　銀東公司對(duì)鑄件尺寸要求極為嚴(yán)格，面層一直采用兩層制作以確保鑄件尺寸穩(wěn)定，因考慮因考慮快干硅溶膠相對(duì)于普通硅溶膠性能有差異，生產(chǎn)試驗(yàn)時(shí)只用于背層，制殼工藝見(jiàn)表3
　　　　　　　　表 3快干硅溶膠制殼工藝參數(shù)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 各層制殼時(shí)間　　　背層制　 節(jié)約
　　風(fēng)速　　　　 型 殼　　　　　　　　 2　 3　 4 封漿　　殼 總　　制殼
（m。s-1）　　　　　　　　　　　　　　層　層　層　層　　 時(shí) 間　　時(shí)間
　〈2　　　　 快干硅溶膠　　　　　　　 5　　7　 8　20　　　40　　　14
　 3-5　　　　快干硅溶膠　　　　　　　 3　　4　 4　12　　　23　　　17
　 6-8　　　　快干硅溶膠　　　　　　　 2　　2　 3　 4　　　12　　　 9
　　　　　　 工藝條件：溫度為22一24℃，濕度為58％一62％
按表3工藝制殼，型殼無(wú)回溶現(xiàn)象，型殼破損減少脫蠟后無(wú)回溶、裂紋；型殼澆注時(shí)無(wú)漏鋼水現(xiàn)象；鑄件合格。
分析表3可知：
　?。?）在一定風(fēng)速下，銀東快干硅溶膠制殼比普通硅溶膠制殼節(jié)省干燥時(shí)間近50％；
　?。?）在降低濕度，保證風(fēng)速的條件下還可進(jìn)一步縮短制殼干燥時(shí)間；
　?。?）采用銀東快干硅溶膠在風(fēng)速為6一8　m／s 的條件下，12一14　h內(nèi)可完成背層制殼全過(guò)程。
2．3 型殼強(qiáng)度
　　銀東快干硅溶膠制殼厚度同普通硅溶膠型殼，在生產(chǎn)過(guò)程中測(cè)試的型殼常溫、高溫、殘留強(qiáng)度見(jiàn) 表4，澆注后的振殼時(shí)間對(duì)比見(jiàn)表5．
　　　 表4　　　　　　　　型殼強(qiáng)度比較　　　MPa
　　　　　　　　　　　 常溫強(qiáng)度 高溫強(qiáng)度 殘留強(qiáng)度
普通硅溶膠　　　　　　　　4.87　　 9.93　　 5.98
快干硅溶膠　　　　　　　　5.32　　 9.85　　 4.43

　　注：隨機(jī)取樣。同條件下測(cè)試
　　　　由表4，以銀東快干硅溶膠制殼，常溫強(qiáng)度比普通硅溶膠型殼高，高溫強(qiáng)度相當(dāng)，殘留強(qiáng)度大幅降低?？蓸O大地改善硅溶膠型殼清砂難的問(wèn)題。
3 生產(chǎn)中銀東快干硅溶膠的效果
　　　因銀東快干硅溶膠各項(xiàng)性能優(yōu)良，根據(jù)公司美華公司訂單的需要，現(xiàn)已全部鑄件生產(chǎn)采用快干硅溶膠制殼，全面替代普通硅溶膠。
4銀東快干硅溶膠的成本
　　 銀東快干硅溶膠制殼工序成本稍有增加，但因制殼周期大大縮短而增加了出貨量，使工序單價(jià)下降，工序總體成本還是下降。同時(shí)， 銀東快干硅溶膠型殼有良好的潰散性，易清砂，也給后工序振殼、堿爆減少了工作量，節(jié)省了成本。
5 結(jié)論
　　（1）銀東快干硅溶膠型殼比普通硅溶膠型殼常溫強(qiáng)度高、高溫強(qiáng)度相當(dāng)、殘留強(qiáng)度低得多；而且潰散性好。
　?。?）在同等工藝條件下，銀東快干硅溶膠型殼比普通硅溶膠型殼干燥速度約快50％．
　?。?）銀東快干硅溶膠的應(yīng)用可有效地節(jié)約成本。