精铸硅溶胶型壳工艺的改进

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对熔模铸造现行制壳工艺

对熔模铸造现行制壳工艺的改进和讨论黄炳荣1，景宗梁2（1. 无锡鹰普精密铸造有限公司，江苏无锡 214028；2. 郑州大禹化工产品有限公司，江苏无锡 214035）摘要：中温模料硅溶胶制壳工艺是目前国内、国外的主流工艺，用于生产精密铸件。

然而，面临制壳生产周期长、因面层型壳缺陷导致铸件缺陷的困扰。

提出面层浆料加入防裂剂、面层大风力干燥、面层采用大粒径硅溶胶、取消涂二层前预湿、取消涂面层前沾硅溶胶的工艺举措，从而提高面层型壳的强度，减少面层型壳的缺陷，缩短涂层干燥时间，提高铸件一次性合格率。

关键词：防裂剂；干燥时间；预湿；胶粒径•The current system of investment casting shell process of thinking and discussHUANG Bing-rong1, JING Zong-liang2(1. Wuxi Impro Precision Casting Co., Ltd., Wuxi 214028, Jiangsu,China; 2. Zhengzhou Dayu Chemical Products Co., Ltd., Wuxi 214035,Jiangsu, China)Abstract:WenMo silicon sol material in the shell is the current domestic and foreign technology process for the production of the mainstream, precision castings. However, faced with the shell long production period, because the surface defects casting mold shell to defect problems. Put forward the surface crack size to join agent, facing big wind dry, facing the large particle size silicon sol, cancel besmear before the second floor surface coating, prewettingcancelled before the process with silicon sol measures, so as toimprove the strength of the road surface mold shell, reduce thesurface defects, shorten the mold shell coating drying time, improve casting one-time qualified.Key words:Guards against the crack agent; Drying time; The wet;Glue size熔模铸造中温蜡全硅溶胶结壳工艺适合生产表面粗糙度值小、尺寸精度高的精密件，已经成为主流工艺被广泛应用。

硅溶胶精密铸造工艺.

硅溶胶精密铸造的工艺一、蜡模制作蜡料处理工艺操作守则蜡料处理流程:(静置桶 I 中静置脱水→(除水桶中搅拌蒸发脱水→(静置桶 II 中静置去污1 工艺参数静置桶 I静置温度 85-90℃静置时间 6-8h除水桶搅拌温度 110-120℃搅拌时间 10-12h静置桶 II 静置温度 80-85℃静置时间 >12h保温箱保温温度 54±2℃保温时间 >24h2 操作程序2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。

2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤; 再送到静置桶 I 中, 在低于 90℃下静置 6-8h。

2.3 静置完毕把沉淀水放掉后,将蜡液倒入除水桶中。

2.4 除水桶中的蜡液, 在 110-120℃保温并搅拌, 使残留水分蒸发, 到目视蜡液表面无泡沫为止。

2.5 将除完水的蜡液, 经过<60目筛网过滤再放入<90℃的静置桶 II 中, 保温静置12h 以上。

2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。

2.7 把静置桶 II 中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中, 用于主产模头(浇道。

2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况,不定期的在静置桶 II 中适量加新蜡,一般在 3% -5%左右。

2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中, 为减少蜡缸内蜡液中的气体, 先保持一段高温时期 80℃/2h后降至 54℃。

在 54±2℃下保温 24h 后,方可用于压制蜡模。

3 注意事项3.1除水桶,静置桶均应及时排水、排污。

3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况, 防止失控, 尤其应防止温度过高造成蜡料老化。

3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置, 油面应距设备顶面200㎜左右, 防止油溢出。

并注意检查设备有无渗油现象。

3.4经常检查环境状态,避免灰尘及外来物混入蜡料中。

压制蜡模工艺操作守则1 工艺要求室温 24±3℃蜡缸温度 54±2℃(大件应根据工艺要求设定射蜡嘴温度 57-64℃压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2保压时间 5-15s冷却水温度 <10℃2 操作规程2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。

精密铸造4种制壳工艺特点分析及改进方向探讨

精密铸造4种制壳工艺特点分析及改进方向探讨
籍君豪
【期刊名称】《特种铸造及有色合金》
【年(卷),期】2006(26)7
【摘要】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。

【总页数】4页(P441-444)
【关键词】硅溶胶;水玻璃;制壳;低温蜡;中温蜡;精铸
【作者】籍君豪
【作者单位】无锡市五州精密铸造有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG249.5
【相关文献】
1.精密铸造水玻璃人造石墨砂制壳工艺 [J], 王更生;宋淑萍
2.精密铸造水玻璃人造石墨砂制壳工艺 [J], 胡春良
3.精密铸造壳型生产工艺的改进 [J], 夏宝安;莫俊超
4.精密铸造水玻璃人造石墨砂制壳工艺 [J], 王更生;宋淑萍;;
5.水玻璃型壳熔模铸造制壳工艺的环保化改进 [J], 张玉林
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熔模铸造制壳工序的几点体会

熔模铸造制壳工序的几点体会熔模铸造又名失蜡铸造，包括水玻璃工艺精密铸造和硅溶胶工艺精密铸造以及水玻璃-硅溶胶复合工艺精密铸造。

我有幸在各个工艺的工序工作过，见解体会分享如下。

1，深孔凹槽的处理。

什么样的才算沉孔凹槽，见解各不相同。

既要看孔的直径，又要看孔的深度，也就是孔深与孔径比，孔又有通孔和不通的盲孔之分。

一般来说，孔径在直径5-7毫米就要注意了。

文献资料说在2.5-3.0mm的孔不予铸出，实际中直径5-6mm 的孔也很少铸造。

类似的小孔、窄槽在制壳工序，一定要小心，因为非常容易出现漏钢、跑火的现象。

解决的办法根本，是要保证至少2-3层的浆料和砂子得以进入，涂覆均匀，并干燥、硬化彻底。

如果操作实在有困难，可以使用填干砂的办法：面层和过渡层涂覆结束，孔内填入细小的、可以进入的砂子（过度层砂为好，必要时才使用面层砂），填到四分之三或者基本填平，用微力夯实或捣实，确保孔、槽内没有出现砂料搭桥现象，然后用制壳材料制成的泥巴封堵孔、槽的入口。

注意，硅溶胶工艺的模壳，为防止影响模壳的强度，一定要填入干燥的砂子。

之后的操作按照正常程序运转就可以了。

也可以考虑使用陶瓷型芯工艺，增加了陶瓷芯的流程，后处理用机械或者化学的方法进行清理，成本较高，但是制壳的劳动操作效率很高。

2，孔、槽产品的水玻璃精密铸造的硬化。

水玻璃精密铸造采用液体硬化，靠水玻璃中的硅酸钠和水玻璃中的二氧化硅的化学反应进行硬化，所以确保硬化液体浸入到所有和浆料接触，需要硬化的部位，以便和水玻璃发生化学反应是保证硬化效果的关键，孔、槽部位也不例外。

特别注意的是，盲孔、深的凹槽，在浸入硬化液体时，一般来说会有气泡冒出，要注意观察并确保气体能全部排出来，使硬化液能彻底进入孔、洞、操的深处。

如果孔、槽的角度和组树方式所限，气体不能自缢而出，要改变模组入池的角度，或者其他方法，总之要想方设法使空气溢出的目的。

3，孔、槽产品硅溶胶工艺的风干。

硅溶胶工艺的硬化是干燥硬化，和空气中的水分含量、空间温度高低有直接关系，还由于制壳间属于恒温恒湿的必备条件，所以空气的流动性成为关键因素。

硅溶胶型壳常见缺陷及防止措施

不正确的浸浆作业
当浸浆时,预湿液已经干燥或流失,则死角地区仍被空气占据,失去预浸功能,因此,应训练作业人员的回浆作业手法,在浸浆之前,应用回浆手法使预湿液能均匀的占据蜡型(或壳型)的每一个角落.挤除空气并预湿表面.
浆内气泡太多
配制浆料后,必须要经过4h以上的浸润浆料及排除气泡,湿润剂在过度的搅拌下也会产生气泡,故需对搅拌速度进行适当设定.虽然一切均无问题,浆液中仍会因混入空气而有小气泡,故在浆液中要加入少量的消泡剂辅助去除气泡.
面浆内的湿润剂不够
不同厂牌的湿润剂,效果不同,其用量亦不相同,应各自试用恰当的用量,不可过多,否则会产生过多的气泡.另外醇基湿润剂会挥发,故隔一段时间后应继续追加.
10.壳模破裂：
特征
形成原因
防止措施
壳模局部位置表面出现一定深度的裂痕,严重者则为自内而外穿透性裂缝.
脱蜡前陶壳破裂
浸浆室及干燥区的温度不稳定，造成蜡型热胀，使陶壳胀裂。需改善空调温控系统与除湿间的保温绝热性能。
面层耐火砂堆积太厚
面层耐火砂一般均用100目左右的细砂，在面层沾浆作业时，常会产生堆集层，在浸第二层浆前，预浸时未将堆集的耐火砂支队，则经二层浆所接触的是面层的浮砂而非面层壳，形成脆弱的浆—砂—砂—浆结构，而不是正常的浆—砂—浆—砂结构。解决办法为在制作下层型壳前抖落或吹除浮砂。
背层浆料料浓度太高
背层浆的浓度太高时，浆的流动性本就不够好，再加上前层干陶壳的吸水作用，使浆的流动性更差无法渗入砂层建立坚强的陶壳，仅能沾在前层陶壳砂的外端，自然很容易形成浆—砂—砂—浆的不良陶壳。在脱蜡泄压太快或陶壳在脱蜡后放置干燥时间不够，在烧结陶壳时的快速升温，都会因蒸汽压而使陶壳分层剥裂。
9.未润湿：
特征
产生原因

精铸硅溶胶型壳工艺的改进电子教案

因和重要措施之一。
5.由表十一，十二及十三实验结果得出以下结论：
⑴.在表面层涂料中加入少量“分散剂”能改变硅溶胶涂料的流变特性，增
加涂料的屈服值从而可提高涂挂性和覆盖性（涂层平均厚度）3可提高15-25%。同时由于
“分散剂”作用能使粉料“分散”不易“结团”。使平均粒径减小因而3增加。虽然粉液比
n略有下降，但致密性k%仍在要求范围之内（表七）。涂料的均匀性，悬浮性，涂挂性和流平性均有提高。“板结”“老化”时间延长（稳定性提高）。
1.美国在2006年前面层涂料的典型工艺是在锆英粉中掺加5-10%（质量）的熔融石英粉。
其主要目的是：降低成本，提高铸件尺寸精度和改善脱壳性、透气性。国外重点工艺改进方向是：充分利用熔融石英纯度高，杂质少，密度和热膨胀系数小，加上高温“析晶”，低温
“相变”的特点，使型壳在高温时保持高强度而在低温时因相变产生剧烈收缩（-3.7%）致
精铸硅溶胶型壳工艺的改进
前言:
众所周知，全球精铸界通用的硅溶胶型壳工艺存在三大缺点：
1.成本高。2.制壳周期长。3.铸件脱壳性差（型壳残留强度高）。
据统计，表面层型壳通用的耐火料锆英石砂、粉占型壳原辅材料成本的48%占总生产成本
的10%（平均值）[1]。优质锆英石资源稀缺，因而寻找它的代用品或减少其消耗量是当今国内外精铸界共同关心，重点研究的课题之一。
2.混合涂料用粉料粒度要求应符合表五规定。
注：1•采用GSL-101BI型“激光颗粒度测定仪” 测定（丹东市辽宁仪器仪表研究所生产）
2.粒度判定以DV90, DV50及Wo三项指标为主要依据。DV98 DV84为参考指标。
3.无粒度检测条件时，可将待测粉料与“标准”硅溶胶配制成“标准”涂料来判定

硅溶胶在熔模精密铸造中的应用

粘结 ,且在室温配制涂料时又不会引起料浆胶凝。常
使用粒径为 0. 075 mm 左右的氧化铝、氧化锆、莫来
石、铝矿石及石英玻璃粉 ,为了改善涂料的浸涂性 ,往
往还要加入悬浮剂、矿化剂、渗透剂、流平剂等辅助材
料。稀释剂常用去离子水或酒精。粉料的加入必须是边加入边搅拌 ,防止局部粉料过多吸水导致硅溶胶胶凝。选定配方后 ,涂料的性能由其粘度和密度来决定。表 2 列出铸造镍基高温合金定向凝固铸件用壳型涂料的典型配方及其性能。
随着涂料浸渍使用 ,其性能必然发生变化。水分蒸发减少 ,粘度提高 ,故需按计算量补加少许硅溶胶和去离子水 ,以保证原涂料 SiO2 含量及粘度。冬季使用硅溶胶粘结剂时 ,如果室内温度过低 ,配制涂料时粘度会偏高 ,易产生气泡而影响型壳品质。
表 2 定向凝固壳型涂料的典型配方及性能[3 ] Tab. 2 Typical component and properties of shell casting for di2
我国从 60 年代起开始生产和使用硅溶胶 ,近年来用于熔模铸造的国产硅溶胶 ,品质日趋稳定并逐步向国际商业品类靠拢。北京航空材料学院从60年代末
收稿日期 :2001206220 ; 修订日期 :2001207218 作者简介 :肖克 (19622 ) ,北京人 ,工程师 ,工学学士 1
作为熔模铸造壳型粘结剂的硅溶胶的性能指标包括 SiO2 含量、密度、稳定剂的含量、p H 值、SiO2 粒径。表 1 列出熔模铸造行业常用的硅溶胶及其性能。
表 1 熔模铸造行业常用的硅溶胶[1 、3 ] Tab. 1 Silica sol using for investment cast vocation

知识篇——覆膜砂在硅溶胶熔模铸造中的应用作用，提高铸件内部型砂清除效率！

知识篇——覆膜砂在硅溶胶熔模铸造中的应用作用，提高铸件内部型砂清除效率！以硅溶胶作为粘结剂的熔模铸造制壳工艺已经得到了广泛运用，但在生产弯曲型腔结构的管、阀类产品时，内腔型砂难以去除。

利用覆膜砂的特点，结合硅溶胶制壳的特点，可以使弯曲型腔结构铸件内部的型砂更容易去除。

1弯曲型腔类产品清砂难点以弯曲型腔结构产品异径管三通为例(见图1)，产品内腔呈弯曲状，且出口端(A处)直径逐渐缩小。

采用硅溶胶制壳工艺制得的型壳强度高。

因为该产品内腔为异形圆滑过渡管状，制壳后其内腔形成管状或实心状的耐火材料层(见图2)，铸件浇注后，内腔散热条件非常差，形成过热点，造成型壳被烧结成玻璃状粘结在铸件内腔，型壳溃散性差。

铸件冷却过程中冷却收缩时产生的应力更无法促使形成的管状或实心状耐火涂料层破裂，这就给产品内腔的后期清砂造成非常大的困难。

在清除此类产品内腔中的型砂时，通常采用碱煮(爆)、HF酸浸泡、高压水冲击、抛丸、人工敲凿等方式。

碱煮(爆)和HF酸浸泡都是对铸件上残留的附着型砂进行化学清理的一种方法，但都无法完全将此类产品内腔清除干净，导致产品存在“死角”，见图3。

在抛丸处理时，高速运动的钢丸到达内腔“死角”，已经没有冲击作用，不能完全清除型砂。

通过分析产品的结构特点，要解决内腔残砂的清理问题，可从改进制壳工艺上入手，通过改善内腔形成的管状或实心状耐火涂料层的溃散性，就能达到解决问题的目的。

2型壳内、外层强度分析为了解弯管结构形成的型壳内、外层强度差异，制备壁厚为5 mm，长度为40 mm，内径分别为5、8、12、16、20 mm的圆管蜡模，按生产工艺进行挂砂，制作砂层分别为1～6层，并经过焙烧的型壳作为试样。

采用抗弯强度试验仪在常温下对制作的5组试样进行型壳强度试验：加载至试样外层破裂为止，记录载荷值；清除破碎的试样外层，再对试样内层加载，直至破裂为止，记录载荷值。

把试样内、外层破碎的载荷值之比近似地作为试样内、外层强度比进行分析，可以明显看出试样内层与外层的型壳强度(以下简称内、外层强度)有着明显的区别，结果见表1。

水玻璃精铸工艺升级方案探讨与实践

摘要：针对传统水玻璃熔模精铸高污染问题，进行了工艺升级方案探讨，确认硅溶胶薄壳工艺为最佳方案，该工艺从模料、组树、制壳和蜡回收处理方面进行优化升级，彻底消除了酸雾、钠盐的污染，同时也提升了铸件品质。

关键词：水玻璃熔模精铸污染工艺升级硅溶胶型壳中图分类号：U466文献标识码：BDOI ：10.19710/ki.1003-8817.20190085水玻璃精铸工艺升级方案探讨与实践蓝勇王永华李锐（东风精密铸造有限公司制造技术研究所，十堰442714）作者简介：蓝勇（1973—），男，高级工程师，硕士学位，研究方向为熔模铸造新材料与新工艺。

1前言熔模铸造是一种近净成形工艺，比较适合于中小型复杂精铸件的生产。

按涂料粘结剂的类型分，熔模铸造可分为水玻璃型壳、硅溶胶型壳和硅酸乙酯型壳等3种主要工艺，其中前2种是目前国内精铸企业广泛采用的主流工艺。

水玻璃粘结剂熔模铸造（简称水玻璃精铸）工艺在我国工业化应用已经有近60多年的历史[1]，期间虽然在制壳材料、硬化剂及过程工艺控制方面进行了大量改进和创新，但其高污染的问题一直没有得到根本性解决。

水玻璃精铸工艺环保性差主要体现在以下方面。

a.主体模料以石蜡、硬脂酸为主，使用过程容易发生皂化反应，回收通常采用盐酸进行处理，氯化氢酸雾污染严重；模料耐热性差、强度较低导致制壳过程掉件率高，废弃模壳排放量大。

b.制壳过程的化学硬化产生大量的钠盐和氯化氢酸雾污染，用氯化铵硬化还额外增加氨气污染。

用氯化镁代替氯化铝或氯化铵作硬化剂，环保性并没有得到改善，硬化过程同样产生钠盐，焙烧过程中残留的氯化镁会分解出高腐蚀性的氯化氢气体。

c.型壳中氧化钠含量高，高温强度低，通过增加厚度保证总体强度导致制壳耐火材料消耗量大、焙烧能耗高。

d.脱蜡时采用氯化铵或盐酸补充硬化，存在氨气或氯化氢酸雾污染。

e.当前氯化铵硬化水玻璃型壳工艺已经被国家列为落后工艺，盐酸在很多地方也被禁止使用，随着环保压力的增加，传统水玻璃型壳工艺的转型或升级势在必行。

硅溶胶铸造工艺控制浅析

硅溶胶铸造工艺控制浅析【摘要】本文通过对硅溶胶铸造工艺控制进行浅析，首先从研究背景和研究意义入手，阐述了硅溶胶铸造工艺的重要性。

接着，对硅溶胶铸造工艺的概述、参数控制、质量控制、成本控制和发展趋势进行了详细分析。

在强调了硅溶胶铸造工艺控制的重要性和面临的挑战，并展望了未来的研究方向。

通过本文的分析，读者可以更好地了解硅溶胶铸造工艺控制的关键点和发展趋势，为相关领域的研究和应用提供了参考。

硅溶胶铸造工艺控制的完善对于提高产品质量、降低成本、增强竞争力具有重要意义，但也需要克服诸多挑战，需要进一步深入研究和探索。

【关键词】硅溶胶铸造、工艺控制、参数控制、质量控制、成本控制、发展趋势、重要性、挑战、未来研究方向。

1. 引言1.1 研究背景硅溶胶铸造是一种先进的金属铸造工艺，具有优良的表面质量和精度，广泛应用于航空航天、汽车、船舶等领域。

目前硅溶胶铸造工艺在控制方面仍面临一些挑战，例如工艺参数的控制不够精准、工艺质量的稳定性有待提高、工艺成本较高等问题。

对硅溶胶铸造工艺进行深入研究和控制是非常必要的。

通过对硅溶胶铸造工艺的深入研究和控制，可以不仅提高产品的质量和精度，降低生产成本，还可以满足不同领域对材料性能和表面质量的要求，推动硅溶胶铸造工艺的发展和创新。

1.2 研究意义硅溶胶铸造工艺是一种先进的铸造技术，具有高精度、高表面质量和良好的复杂形状成形能力。

在现代制造业中，硅溶胶铸造技术的应用越来越广泛，已成为不可或缺的工艺之一。

研究硅溶胶铸造工艺的意义主要体现在以下几个方面：1. 提高产品质量：硅溶胶铸造工艺可以实现细小结构、高精度和高表面质量的制造，可以生产出质量更好的零部件和产品，满足市场对高品质产品的需求。

2. 提高生产效率：硅溶胶铸造工艺具有快速成型、省时省力的特点，相比传统的铸造工艺，可以大幅提高生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。

3. 保护环境：硅溶胶铸造工艺采用无毒、无害的硅溶胶模具，不仅可以减少对环境的污染，还能有效利用资源，实现可持续发展。

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???????⑵.由表十三可见：混合涂料中熔融石英粉掺入量可由原30%提高到50%，主要是通过“分散剂”加入后得到的效果。
???????⑶.“分散剂”的作用原理是：高分子长链会形成网状结构使涂料中细粉质点不易按触合并成大颗粒。使粉料在涂料中分布更分散和均匀。细粉（0.2-10μm）含量增加δ增厚提高了硅溶胶涂料的屈服值，不仅提高了涂料工艺性能，而且对稳定和提高铸件（型壳）表面质量和增加型壳透气性有利。粉液比适当减小，涂料成本也能降低，但应控制在合格范围内（表七）。
3.?砂粉料（锆英石及熔融石英石）的物理化学性能要求：
⑴.锆英石砂粉的物理性能应符合“中国铸造协会精密铸造分会”标准CICBA/C02.09-1999规定，但应确定砂、粉中游离铁??（磁性物）含量。即加工过程中混入的磁性物杂质（表九）。
⑵.熔融石英砂、粉，我国尚无精铸业内标准，参考国外资料结合我国生产厂具体情况暂按表八验收。
?????5.据统计，表面层涂料熔融石英粉掺入量30%，撒砂100%改用电熔白刚玉砂，工艺改进后，型壳材料成本每月可降低2.3万元，年节约达27万元。
三．背层制壳材料的选用及工艺改进：
(一)砂粉料合理选用：
硅溶胶型壳三大缺点之一是型壳残留强度过高，铸件脱壳性差。不仅与表面层或过渡层有关，还常和背层型壳耐火材料的合理选择关系密切。背层型壳耐火砂、粉料虽在其单价成本比面层低得多(只有锆英石的1/10以下)，但因层数多，每吨合格铸件约须消耗1.2吨耐火料，因而其在生产成本中也占相当大的比例，国内不少精铸企业在背层耐火料的选用上常将价格因素放在第一位，选购“价廉、质次”的砂粉料，其后果往往是铸件返修率、报废率和型壳破损、漏钢率增加，后处理成本大幅增高，铸件生产综合成本往往高过耐火料差价，结果是得不偿失。背层耐火料选购也应以“高性价比”为宗旨才是上策，其中背层砂、粉料要特别注意以下几项质量验收标准：
精铸硅溶胶型壳工艺的改进
一.?前言：
众所周知，全球精铸界通用的硅溶胶型壳工艺存在三大缺点：
1.成本高。???2.制壳周期长。???3.铸件脱壳性差（型壳残留强度高）。
据统计，表面层型壳通用的耐火料锆英石砂、粉占型壳原辅材料成本的48%，占总生产成本的10%（平均值）[1]。优质锆英石资源稀缺，因而寻找它的代用品或减少其消耗量是当今国内外精铸界共同关心，重点研究的课题之一。
4．回用型壳的应用。
全球精铸界如美国、日本等都非常重视废壳的回收再利用，经过多年的探讨试用，国内不少硅溶胶型壳(或水玻璃型壳)精铸厂也用于第三层以后的背层(砂或粉)，其成本仅为新料的1/2，经过高温焙烧和浇注型壳煅烧完全(灼减量W<0.3%)，而且经权威单位检测回收砂粉中锆英石含量高达14%左右，只要通过多次强磁除铁(去除FeO%磁性物)，FeO%可达到表九要求。
5.由表十一，十二及十三实验结果得出以下结论：
???????⑴.在表面层涂料中加入少量“分散剂”能改变硅溶胶涂料的流变特性，增加涂料的屈服值从而可提高涂挂性和覆盖性（涂层平均厚度）δ可提高15-25%。同时由于“分散剂”作用能使粉料“分散”不易“结团”。使平均粒径减小因而δ增加。虽然粉液比n略有下降，但致密性k%仍在要求范围之内（表七）。涂料的均匀性，悬浮性，涂挂性和流平性均有提高。“板结”“老化”时间延长（稳定性提高）。
2．砂、粉料的煅烧应以灼减(烧失量)W<0.5%为验收依据，但很少企业在进料时检测其W%值，煅烧不完全也是造成型壳变形、开裂和残留强度高的主要因素之一。
3．背层铝硅系耐火料的“矿物组成”(行业标准中也未见标注)，其中水铝石含量(或高岭石含量)是验收判别高岭石和低等铝矾土的主要指标之一(化学成分Al2O3等相近)(表十六)。
2.?混合涂料用粉料粒度要求应符合表五规定。
注：1.采用GSL-101BI型“激光颗粒度测定仪”测定（丹东市辽宁仪器仪表研究所生产）。
????2.粒度判定以DV90，DV50及Wo%三项指标为主要依据。DV98，DV84为参考指标。
????3.无粒度检测条件时，可将待测粉料与“标准”硅溶胶配制成“标准”涂料来判定粉料粒度大小及组成是否符合（表七）各项工艺性能指标规定。
4.为改善混合涂料的工艺性能，提高熔融石英的加入量，涂料严格选用优质的粉料和合理进行两种粉料的级配外，加入适量的“添加剂”是不可缺少的措施[6]。
?????实验证实：无论在锆英粉，熔融石英粉或两者配制的混合涂料中加入少量的“分散剂”能较大幅度地提高涂料的屈服值。使涂料覆盖性（涂层平均厚度）提高，这正是国外精铸界能使锆英粉—硅溶胶涂料中熔融石英粉掺入量由原来5-10%提高到50-75%的主要原因和重要措施之一。
撒砂粒度过粗易造成型壳“蚁孔”，铸件产生“毛翅”缺陷。故其粒径应在d=0.08-0.15mm为宜，即100/200目（表十四）。其含粉量＜0.2%（过300目即d＜0.045mm）表面层撒砂的粒径分布的要求是：相对集中，适度分散
“快干”硅溶胶的推广应用和真空干燥设备的逐步完善，缓解了制壳周期长的缺点。由于硅溶胶型壳高温强度高（是水玻璃型壳的6.7倍），其相应的残留强度也高（是水玻璃型壳的2.8倍），因而铸件的脱壳性能比水玻璃差得多。加之大部分生产的精铸件是结构复杂的中小件，型壳残留强度高会严重影响后处理工序生产效率和增加材料工时成本、降低铸件表面质量，延误交货期。
???????实践证实，细砂在涂料中加入量未影响铸件表面粗糙度。当然，砂粒的粒度不宜过粗，以常用的100/200目或140/270目为宜（粒径d=0.075-0.10mm为最佳）不宜超过涂料层厚度???。目前这一工艺已为多家硅溶胶型壳和水玻璃型壳精铸应用。效果良好。
综上实验及一年生产实践关于表面层涂料（不论是全锆粉或混合涂料）中加入锆英砂10%这一工艺措施，其主要特点如下：
???????2.型壳表面致密性的提高，铸件表面质量相应提高，致密而光洁，使外观缺陷减少。
????3.这一工艺同样适合于水玻璃型壳。适合于涂料工艺性能较差的混合涂料。（锆粉—熔融石英粉）硅溶胶，或白刚玉—硅溶胶涂料）。
<三>．锆英砂的代用——
?????生产中表面层撒砂料消耗量和成本略高于粉料。美国精铸业虽然大部分用熔融石英粉取代了锆英粉，但95%的工厂仍采用锆英石撒砂料。只有少量企业用熔融石英粉或雷马斯砂（相当于我国的烧结铝矾土）国内精铸厂已有许多工厂已在上产中批量投产试用优质的电熔白刚玉砂，完全取代了锆英砂。实践证明，只要选用纯度高、杂质少、游离铁（FeO%）及含量低的精铸用电熔白刚玉撒砂料。不会造成型壳残留强度高，铸件脱壳性恶化的问题。表面层型壳、撒砂料只有密度高才能顺利进入复杂型腔、小孔、窄孔内固定涂层。因而生产复杂件，目前只有刚玉砂可以替代锆砂。较低密度的高岭石和熔融石英均难以应用（碳钢件，简单件例外）。撒砂料的粒度应符合表十四规定（参照CICA标准）测定，商品代号为80/120目的精铸用砂，实际大多为100/200目。
??<四>．目前我们厂精铸件表面层型壳生产工艺为：
?????1.表面层制壳工艺—
?????????①.涂料配比：锆英粉70%+熔融石英粉30%，外加10%锆英砂（占锆粉质量）
??????????????????（300-400目）??(200-270目)
?????????②.撒砂：100%电熔白刚玉（100/200目）（郑州三星白刚玉厂）
1.?美国在2006年前面层涂料的典型工艺是在锆英粉中掺加5-10%（质量）的熔融石英粉。其主要目的是：降低成本，提高铸件尺寸精度和改善脱壳性、透气性。国外重点工艺改进方向是：充分利用熔融石英纯度高，杂质少，密度和热膨胀系数小，加上高温“析晶”，低温“相变”的特点，使型壳在高温时保持高强度而在低温时因相变产生剧烈收缩（-3.7%）致使型壳残留强度大大降低，从而使铸件脱壳性、透气性、尺寸精度提高。自2007年起，通过技术改进美国已有80%的精铸企业表面层涂料中的熔融石英粉掺入量已提高至50%（按体积比为68.7%）。其中更有20%工厂其石英掺入量高达75%（按体积比86.8%，锆粉仅占14.2%）[3]?
????1.涂料加砂后除涂料致密性k%提高了4%左右，而其他工艺性能均未改变，但涂料的流平性，均匀性得到提高，表面层型壳强度（抗裂性）有所提高，硅溶胶在失水胶凝后的收缩应得以分散使表面层型壳开裂倾向降低，这对于大平面件，尤其是复杂型腔内外干燥不均匀的铸件最有价值，可大大减少表面产生飞翅（披锋）或“流纹”缺陷。
?????2.锆英砂物化性能：按CICBA/C02-09-1999，粒度按表五或表七验收。FeO则应符合表九规定。涂料中加锆砂粒度按表十四。
?????3.表面层型壳用电熔白刚玉砂的物化性能同锆英石可查标准。
?????4.目前我们正在小批试用涂料中加“分散剂”，尽早采用锆粉50%+熔融石英粉50%的表面层混合涂料，力争早日达到国外先进工艺水平。?
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<二>．表面层涂料加“锆砂”工艺[5]
???????为了提高面层型壳（涂料）的致密性。我们在表面层涂料中外加入10%的锆英砂（100/200目）（占锆粉质量）。其效果是由于“砂粒”的掺入，提高了面层型壳干燥时抗拉强度，硅溶胶在失水、干燥收缩时可防止面层型壳产生裂纹。这对于大平面或外表面积较大和铸件结构复杂、内外壁干燥速度差别大的铸件特别有效。长江厂生产的“容积器”壁厚5mm，净重15kg，内腔深200mm。过去表面层型壳须自干12小时以上，往往外表面已出现裂纹，铸件60-80%出现“飞翅”或“流纹”（线性缺陷）。在表面层涂料中加砂后，多批生产260件，无一出现这类缺陷。混合涂料中不宜加入密度太小的熔融石英砂，否则会在搅拌机底部及四周沉积。而加入密度大的锆砂无此现象。全锆粉或混合硅溶胶涂料加锆砂后均能改善涂料工艺性能，提高其致密性、流动性、流平性和均匀性。减少了由涂料在复杂型腔内堆积而造成的“铁豆”，穿钢等缺陷。尤其可降低型壳开裂的风险，其作用犹如在大平面水泥路上掺入砂、石，可防止水泥浆在失水干燥收缩时开裂的原理一样。
从表一、二、三、四试验结果得出下列结论：