硅溶胶粘结剂制壳工艺PPT课件
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一、模具图纸或样件 模具二、蜡型
蜡配制
保温
射蜡
蜡型修整
蜡型品检
组树
模组清洗
加新蜡静置回收蜡
三、制壳脱蜡干燥
封口干燥面层浆、砂
冷却
脱壳
吊抛
熔炼扣罩
回炉料切割光谱分析
钢料废品
初检泡氢氟酸钻型芯喷砂去芯抛丸六、整修
整修
七、后序加工
信息反馈(7)
后序加工
八、入库、出货
其它
终检入库
硅溶胶精密铸造基本工艺流程
信息反馈(3)
五、清理过度层浆、砂一次成品热处理背层浆、砂检验包装四、浇铸废品
信息反馈(8)
信息反馈(9)出货入库。
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库铜合金铸件铸造技术课程教案硅溶胶背层型壳制备制作人:杨兵兵陕西工业职业技术学院硅溶胶背层型壳制备一、任务布置生产任务:根据管接头铸件所选择的铸造工艺,制定背层型壳制备工艺,完成管接头铸件熔模铸造背层型壳的制备。
二、铸造工艺制定1.生产准备表1为管接头铸件面层型壳制备生产准备计划表。
配制背层涂料:密度计、搅拌器、高岭石类熟料、硅溶胶、涂料桶。
背层型壳制备:硅溶胶高岭石背层涂料、蜡模组、撒砂床、硅砂、挂棒架、硬化槽。
脱蜡:蒸汽脱蜡釜。
2.硅溶胶背层涂料配方硅溶胶背层涂料配方见下表2。
3.涂料制备工艺先加硅溶胶,在搅拌中缓慢加入耐火粉料。
背层涂料,全部为新配料时搅拌10h,部分为新配料时可搅拌5h。
4.制壳原料及设备图1 搅拌机图2 润湿剂图3 消泡剂图4 硅溶胶图5 蒸馏水图6 石英粉5.型壳制备(1)撒砂粒度:6~40目。
(2)注意事项:涂料涂挂均匀,撒砂时应防止涂料堆积。
硅溶胶制壳工艺见表3。
(2)干燥1)提高干燥地点温度,能够加速溶剂蒸发,有利于硅酸溶胶凝聚,但温度过高会影响熔模变形;温度过低,溶剂蒸发缓慢,型壳容易产生裂纹,强度降低。
2)加强通风,使干燥地点溶剂的蒸汽浓度降低,以加速型壳中溶剂的蒸发。
气温较低时,可以吹30℃热风。
3)硅溶胶型壳制备过程中每层型壳必须充分干燥后才可制备下层型壳。
4)对于形状结构复杂的工件,在干燥焙烧过程中应不断更换模组方向和方位,确保干燥均匀,并根据环境状况选择干燥时间。
5)由于面层和背层之间种类的不同容易出现分层,因此在适当降低涂料粘度的同时,应在撒砂后延长自干时间,以改善型壳硬化效果。
6.脱蜡制备好的型壳完全硬化以后,即可进行脱蜡,以脱去熔模获取型壳。
本情境采用的是水蒸气脱蜡法,其操作要点如下。
(1)清理浇口杯涂料与浮砂;(2)检查脱蜡装置的压力表及安全阀和其他部件是否正常;(3)将模组放入装置内,关闭炉门,通入水蒸气,保压压力为0.294~0.490MPa,保压时间8~15min。
硅溶胶-水玻璃复合型壳制壳工艺1、原辅材料含量为30%,密度1.19~1.20g/cm³;S830、S1430单质硅硅溶胶SiO2≥65%,<0.045mm(325目);锆英粉含量为:ZrO2≥65%,0.150mm(100目);锆英砂:ZrO2莫来石砂:无细粉,熟料,0.600~0.250mm(30~60目);匣钵粉:0.075mm(200目);匣钵砂:0.850~0.425mm(20~40目);表面湿润剂:J.F.C;长效消泡剂;硅油类;结晶氯化铝;水玻璃:模数3~3.4。
2、操作工艺2.1制蜡模时采用硅油脱模;蜡模必须逐个检查,尽量不修补;模组焊接时小件采用粘结蜡;中大件采用焊刀焊接;间距适当,将带有内腔、孔、槽时,使其向外,有利于制壳、脱蜡和浇注;对带有文字、狭缝、凸缘、弯部应保持轮廓清晰;蜡模组制壳前应先吹去蜡屑、再经清洗液清洗,晾干后制壳。
2.2 涂料的配制面层采用S830单质硅硅溶胶与锆英粉,新料配制时粉液比1∶3.3,流杯粘度为40-45s,6h以后测粘度,若≥50s,逐步加硅溶胶;若粘度≤40s,逐步加入锆英粉;JFC和消泡剂在搅拌后期加入,JFC加入量为加入硅溶胶质量的0.3%-0.5%,可通过涂料的涂挂性的优劣调整;消泡剂加入量为JFC加入量的一半,并按泡多少适当地调整。
2.3 面层的配制及操作工艺:2.3.1 整个配料过程是在L型搅拌机连续运转条件下进行的,L型叶片必须超过中心,且叶片与筒边、筒底间隙约5mm;过大,在配料过程中会出现沉淀;2.3.2 先加入硅溶胶,再逐步均匀、缓慢地加入锆英粉。
如加入10包锆英粉,加入总时间必须>2时,加完后连续搅拌8-9h,然后用流杯粘度计测粘度,直至粘度达到要求后,接着测定密度;2.3.3 测定粘度值的确定,是在筒中心、筒边分别取料,然后取其平均值;2.3.4 用玻璃片沾上涂料,对光观察,如无颗粒点则确定涂料搅拌已均匀;一般认为:每加2-3kg锆英粉;涂料粘度可提高5s左右;每加0.5kg硅溶胶,涂料粘度可降低5s左右;根据这个小规律适当加以调整;2.3.5 涂料配好以后,接着将准备好的模组进行最后检查,(如检查模头上的记号与铸件材质是否一致等。
论文已发表于《有机硅材料》2010年第3期一、熔模铸造型壳微观结构的形成过程硅溶胶涂料是粘合剂硅溶胶、耐火材料粉体和少量功能助剂的混合物。
硅溶胶熔模铸造制壳的过程实质上是硅溶胶涂料的胶凝过程,然后凝胶从湿凝胶变成干凝胶。
干燥是一个关键的工艺过程,干燥过程中毛细管力的作用使得型壳的内部微观结构发生了一系列的物理和化学变化,可大体分成4个阶段;但每个阶段之间没有严格的界限,或者渐变或者交叠。
1溶胶-凝胶转变阶段硅溶胶涂料浸润模具后,由于涂层表面水分的蒸发,表面与内部间将产生湿度差,内部水分在湿度差的推动下,以液态水的形式不断向表面扩散;同时硅溶胶的胶粒不断地以胶体分散状态被析出,析出的二氧化硅胶粒以氢键结合,构成骨架,形成连通的高分子毛细管结构,最后完全丧失流动性而转变成凝胶,此时凝胶为湿凝胶。
由于蒸发过程在涂层表面进行,该干燥过程处于恒速干燥阶段,水分蒸发速率近似等于该温度下的敞口容器中水的蒸发速度,因为蒸发速率正比于ΔP=P V-P A(式中,P A为环境蒸汽压;P V为体系液体蒸汽压)。
所以环境蒸汽压,即制壳间的湿度决定了该阶段水分的蒸发速度。
同时,随着水分的蒸发,涂层体积收缩,体积收缩的速率与水分蒸发的速度可近似认为相当。
2体积收缩干燥阶段硅溶胶二氧化硅胶粒形成凝胶的固体骨架,水作为分散介质充满在其中。
硅溶胶凝胶中的水共有4种存在形式,根据胶体的扩散双电层理论,胶核外有紧密层和扩散层,每一层都有离子,所以也就会有水存在,存在于紧密层中的水就是第二种水,扩散层中的水就是第四种水,紧密层与胶核之间也会有一部分以羟基形式存在的水,而第三种水是胶团之间相互靠近引起团聚时两个胶团之间会有一部分水被包含在其中:第一种是靠氢键作用直接吸附在二氧化硅胶粒上的水,是羟基形式;第二种是靠亲水基团吸附在胶粒周围的极化水层,是水合羟基形式;第三种是被二氧化硅胶体网络结构包裹在微孔中的水,是自由水形式,但运动受阻,类似“死水”;第四种是凝胶间隙中的水,是自由水形式。
硅溶胶精密铸造制壳工艺流程硅溶胶精密铸造制壳工艺流程是一种用于制造电子产品的加工工艺,通常用于制造消费类电子产品的外壳。
它能够使得这种类型的外壳具有结构精细、装配方便,表面无毛刺、厚度均匀,以及制作出多种结构形状、外观美观外形规整的优点,同时又能满足高性能及高保护等要求。
硅溶胶精密铸造制壳工艺的操作流程主要分为准备、模具(模具和一般模具设计)、模芯(如浇口精修等)、芯圈(如特种芯圈改造等)、涂胶流程(涂胶前测仪、模具涂胶、芯圈涂胶等)、真空铸造(江真空铸造和硅真空铸造等)、坯壳打磨、装配流程(装配及冷却等)和冷却流程。
首先,在准备工艺流程中,根据客户要求或产品制图完成模板准备工作,引起硅溶胶的发泡作用,得到有规律的泡沫(也叫泡罩)。
在模具和一般模具设计流程中,优化模具形状及位置,经过强度仿真和拉伸实验,使其具备较高的拉伸强度和耐磨性,保证模具的使用寿命。
在模芯和芯圈流程中,根据模板设计要求设计模芯,经过正负模压加工出精密的模芯,以及采用特种面,做好模芯位置、精度调试,并将模芯安装在专用铸件上,以保证模芯的抗磨性、耐热性和导通性,同时保证壳体尺寸的精度。
在涂胶流程中,将适当的成膜类涂料配制成必要浓度,将涂料均匀地涂抹到模具表面,并在一定时间内确保足够的涂料量,以便涂料完全吸收到模具内部,有效增强模具的强度能力。
真空铸造,将涂料的模具放入真空窑中进行高温烧结,其中芯圈也会进行融合,使壳体整体具有结构强度、表面无毛刺平滑、厚度均匀等优点。
在坯壳打磨流程中,采用专业工具,将铸造出来的壳体精细地进行切削拉磨,以提高铸造壳体的精度和表面质量。
装配流程中,将在上一流程中完成的铸造壳体与电子元器件两部分安装在一起,以确保整机功能正常、结构稳定、耐冲击等要求。
最后是冷却流程,用冷却水对充气式硅溶胶精密铸造制壳(外壳)进行冷却,以保证壳体的稳定性。
综上所述,硅溶胶精密铸造制壳工艺流程是用来制造精密外壳的,具有精度高、表面粗糙度好、耐磨性、耐冲击等特点,能够满足各种生产要求,使外壳的精度高、耐久性强,能够满足用户的高要求。
硅溶胶生产工艺流程硅溶胶是一种由硅酸盐溶液制备而成的胶体,它具有高比表面积、孔隙度大、大小均匀的特点,在许多领域有广泛的应用。
下面是硅溶胶的生产工艺流程。
第一步,准备硅酸源。
硅酸源可以选择硅酸钠、硅酸铵、水玻璃等。
这些硅酸源都可以溶解在水中形成硅酸盐溶液,成为制备硅溶胶的原料。
第二步,调节溶液的pH值。
通常情况下,溶液的pH值需要保持在酸性范围,一般在2-4之间。
通过加入适量的酸性溶液(如硝酸、盐酸等)来调节pH值,同时还可以加入离子含量较低的胶粘剂来调节溶液的粘度。
第三步,沉淀反应。
将调节好pH值的溶液放置一段时间,使其中的硅酸盐开始发生沉淀反应。
在反应过程中,沉淀物的颗粒会逐渐增大,形成胶体颗粒。
第四步,浓缩溶液。
将溶液中的水分通过蒸发或其他方法去除,使溶液的浓度增加,从而进一步促进颗粒的沉淀。
第五步,胶凝。
经过浓缩后的溶液中的颗粒会进一步聚集形成胶体。
这个过程需要在严格控制条件下进行,以避免过度聚集或胶体破裂。
第六步,分散胶体。
经过胶凝的胶体颗粒需要进行分散处理,以获得均匀分散的硅溶胶。
通常可以通过机械搅拌、超声波处理等方法来实现。
第七步,干燥。
将分散的硅溶胶经过干燥处理,使其水分含量减少,得到固体硅溶胶。
常用的干燥方法包括自然晾干、真空干燥、喷雾干燥等。
综上所述,硅溶胶的生产工艺流程包括准备硅酸源、调节溶液pH值、沉淀反应、浓缩溶液、胶凝、分散胶体和干燥等步骤。
这些步骤需要严格控制条件和加工参数,以获得高质量的硅溶胶产品。
硅溶胶制壳工艺流程
一、工艺流程:
成型蜡模硅溶胶面层涂料配制粘浆撒砂风干硅溶胶过渡层涂料配制粘浆撒砂风干水玻璃加固层涂料配制粘浆撒砂风干包浆脱蜡焙烧
二、车间环境要求:
1、面层工序:温度:24-25℃湿度:60-70%
2、过渡层工序(2-3层):温度:23-25℃湿度:35-40%
三、涂料工艺:
1、面层涂料:
(1)硅溶胶:803:1430=1:3
(2)配比:硅溶胶100Kg 锆英粉360-400Kg 润湿剂200ml 消泡剂130ml
(3)流杯粘度:30-40s
2、过渡层涂料
(1)硅溶胶:803:1430=1:3
(2)配比:硅溶胶100Kg 锆英粉120-150Kg
(3)流杯粘度:13-20s
四、结壳工艺:
1、面层结壳:
(1)锆砂:100-140目
(2)干燥时间:4-6h
2、二层结壳:
(1)莫来砂:30-60目
(2)干燥时间:大于18h (风机风速6-8m/s)
3、三层结壳:
(1)莫来砂:16-30目
(2)干燥时间:大于18h (风机风速6-8m/s)
4、四层以上结壳:
按水玻璃工艺加固
五、脱蜡工艺:
1、水中加入工业盐酸1%
2、水温:95-98℃
3、脱蜡时间:15=20min 最多不超过30min
4、脱蜡后用80℃的热水冲洗型腔
六、焙烧工艺
1、焙烧温度:1050-1100℃
2、焙烧时间:小件:60-90min 中大件:90-120min。
精密铸造硅溶胶模壳的制造工艺张清,陈玉平(无锡职业技术学院,江苏无锡 214121)摘要:介绍用石蜡-硬脂酸低温模料,生产铸件的熔模和用精密铸造硅溶胶,作为制壳粘结剂,制造铸件的模壳的工艺要求。
主要研究熔模制造工艺、硅溶胶模壳工艺和焙烧工艺。
五年多来的生产实践充分证明精密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。
关键词:熔模铸造;熔模;熔模面层涂料;粘结剂;硅溶胶;模壳;焙烧用石蜡-硬脂酸低温模料,制造涡轮叶轮、喷嘴环等盘类精密铸件的熔模(习称腊模);用精密铸造硅溶胶,作为制壳粘结剂,制造涡轮叶轮、喷嘴环等铸件模壳。
主要研究熔模制造工艺、硅溶胶模壳工艺和焙烧工艺,从而为生产合格模壳和精密铸件提供技术保障。
1 熔模制造工艺1.1 模料的成分及性能应满足原材料检验要求熔化蜡料,各种化腊工具均需作好清洁工作,化蜡器械每月至少清理一次,不允许水、污物进入蜡液,严禁蜡液过热。
糊状蜡制备时将刨好的蜡花慢慢加入不断搅拌的蜡液中,加入量视具体情况而定。
糊状蜡的温度45℃~48℃。
糊状蜡搅拌充分均匀,防止搅拌过程中吸入空气造成蜡模气泡缺陷,避免因糊状蜡过稠造成压不足、皱皮或因太稀而冷却时间过长造成开裂变形。
1.2 工艺参数模料配比:石蜡50%,硬脂酸50%(重量比);模料熔化后保温温度:70℃~75℃;蜡液温度不超过90℃。
1.3 压制蜡模1.3.1 工艺参数制蜡间温度:18℃~27℃;蜡料温度:45℃~48℃;压型温度:20℃~25℃;压注压力:0.1MPa~0.3 MPa;压蜡枪预热温度:35℃~45℃;蜡模冷却水温度:15℃~25℃;开型时间:1min左右。
1.3.2 操作要求压腊前先检查模具型号是否符合要求。
压腊前必须清理压型表面残余蜡、水滴及其它附着物,清理时尽量不使用钢刀,以免损坏模具,压型及活块保持干净,压蜡完毕后模具应擦净上油,按规定存放。
压蜡过程中压型及活块表面应及时涂上脱模剂,以便脱模快速方便。