Vor- und Nachteile der Präzisionsgussschalenherstellung

Die Vor- und Nachteile der wichtigsten Schalenbauprozesse in der heimischen Präzisionsgussproduktion sind wie folgt:
1. Derzeit gibt es drei weit verbreitete Muschelherstellungsverfahren bei der Herstellung von Präzisionsgussteilen in China: A. Wasserglasschale; B. Verbundschale; C. Silikonsolschale; Der Prozess der D-Wasserglasschale hat eine Produktionsgeschichte von fast 50 Jahren in China, und seine Fabrikzahl macht immer noch einen beträchtlichen Anteil unter den Präzisionsgussherstellern in China aus. Im Laufe der Jahre hat sich die Festigkeit der Wasserglasschale exponentiell erhöht, und die Oberflächenqualität, Maßgenauigkeit und Ausbeute der Gussteile haben sich erheblich verbessert. Die niedrigen Kosten, der kürzeste Produktionszyklus, die hervorragende Beschallungsleistung und die hohe Atmungsaktivität sind bis heute von keinem anderen Beschallungsprozess unübertroffen.
1.1 Hauptprobleme
(1) Der inhärente Nachteil des Wasserglasbinders ist sein hoher Na2O-Gehalt, und die Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit der Schale sind denen der Silizium-Lösungsmittelschale weit unterlegen. Darüber hinaus verwendet das feuerfeste Material für die Oberflächenschicht Quarzsand (Pulver) mit geringer Qualität und schlechter Partikelgrößenverteilung, so dass es notwendig ist, keine hochwertigen Präzisionsgussteile zu erhalten.
(2) Die Produktionsbedingungen der Schale sind schlecht, und es fehlt an strenger Produktionsprozess- und Parameterkontrolle. Aufgrund der starken Korrosivität von Härtern sind Entstaubungsanlagen rudimentär, und nur wenige Werkstätten haben Produktionsumgebungen mit konstanter Temperatur, Feuchtigkeit und Staubentfernung. Die Beschichtungsvorbereitung, das Härten, die Lufttrocknung, das Entwachsen und andere Prozesse, die die Qualität der Schale und des Gusses beeinträchtigen, werden selten streng nach Branchenvorschriften kontrolliert. Die Temperatur, Feuchtigkeit, Windgeschwindigkeit usw. am luftgetrockneten Bereich der Schale werden nicht kontrolliert, so dass Qualitätsunfälle wie Chargenverschrotten oft während hoher, niedriger Temperatur oder Regenzeiten auftreten. Kurz gesagt, die meisten Fabriken befinden sich in der manuellen Werkstattphase und verlassen sich bei der Produktion eher auf Handwerk als auf wissenschaftliches Qualitätsmanagement. Dies ist einer der wichtigsten Gründe für die instabile Gussqualität, hohe Ausschussrate und Reparaturrate der Wasserglasschale seit Jahrzehnten.
2. Derzeit verwenden viele Fabriken Zirkonpulver und Mullitpulver für die erste und zweite Schicht von Verbundschalen sowie Silica-Sol-Schalen. Die hintere Schicht muss noch das originale Wasserglasschalenprozess verwenden. Es ist ein Verbesserungsplan, der die ausgezeichnete Oberflächenqualität der Silica-Sol-Schale mit den Vorteilen der niedrigen Kosten und des kurzen Zyklus von Wasserglas kombiniert. Verglichen mit Wasserglasschale wurde seine Gussoberflächenqualität stark verbessert, mit reduzierter Oberflächenrauheit, reduzierten Oberflächendefekten und reduzierter Reparaturrate. Der Produktionszyklus ist ähnlich dem der Wasserglasschale.
2.1 Hauptprobleme
(1) Aufgrund der Zurückhaltung von Wasserglasklebstoff in der hinteren Schicht sind die allgemeine Hochtemperaturfestigkeit und Kriechfestigkeit der Schale niedriger als die der Silica-Sol-Schale, und die Maßgenauigkeit und Positionstoleranz der gegossenen Gussteile sind nicht so gut wie die der Silica-Sol-Schale.
(2) Die Atmungsaktivität der Schale ist nicht so gut wie die der Wasserglasschale oder der Kieselsol-Schale, und die Hochtemperaturfestigkeit der Schale ist nicht so gut wie die der Kieselsol-Schale, die leicht Abfall verursachen kann.
(3) Die Qualitätsstabilität von Verbundschalengussen ist besser als die von Wasserglas, aber sie ist weit schlechter als Kieselsol-Schalengussen.
(4) Aufgrund der Verwendung von teurem Zirkonpulver als Oberflächenschicht sind die Kosten der Verbundschale 4,5-mal so hoch wie die der Wasserglasschale. Wenn die hintere Schicht aus Mullitsandpulver besteht, sind die Kosten der Schale fast die gleichen wie die der Silica-Sol-Schale, und der Vorteil der niedrigen Kosten ist nicht offensichtlich.
(5) Verbundschalen können kein Wachs mittlerer Temperatur verwenden. Wachs bei mittlerer Temperatur kann nicht mit heißem Wasser entwachsen werden. Beim Entwachsen in einem Hochdruckkessel durchläuft die mitteltemperaturbasierte Wachsflüssigkeit aufgrund hoher Temperatur und Druck eine intensive Verseifungsreaktion mit Wasserglas und Resthärter in der hinteren Schicht und kann ohne Recycling-Behandlung nicht wiederverwendet werden.

3. In den 1960er Jahren wurde Silica-Sol-Schale als keramisches Schalenbinder im Gießbereich verwendet und ersetzte sofort das bisher weit verbreitete Wasserglas und Ethylsilikat-Hydrolysat mit seinen unvergleichlichen Vorteilen, die kompliziert, umweltbelastend und kostspielig in den Vorbereitungsprozessen waren. Die Praxis hat bewiesen, dass die Verwendung von Silica-Sol-Lösung als keramischer Schalenkleber folgende Vorteile hat: einfacher Vorbereitungsprozess, einfache Lagerung von Beschichtungen, fortgesetzte Verwendung der Gülle nach Anpassung ihrer Zusammensetzung, reduzierter Materialverbrauch, stabile Beschichtungsverfahren, einfache Bedienung, Eliminierung der Ammoniak-Trocknung bei Verwendung von Silica-Ester-Hydrolyse-Lösung, Verbesserte Arbeitsumgebung, Verwendung von kontrollierbarer Feuchtigkeit Heißlufttrocknung, hohe Schalenfestigkeit und Verwendung von wasserbasiertem Kieselsol, gute Sicherheit. Es wird gesagt, dass nach dem Wechsel von Ethylsilikat zu Kieselsol der Energieverbrauch um 20-30%, die Shell Qualifizierungsrate um 15-20% stieg und die Arbeitsumgebung stark verbesserte.
3.1 Silikonsol (Niedertemperaturwachs) Schale Niedertemperaturwachsformen ist einfach und die Ausrüstung ist einfach. Die Oberflächenrauheit der Wachsform unterscheidet sich nicht signifikant, und die Qualität des Prozesses ist stabil im Vergleich zur Verbundschale, insbesondere bei hoher Maßgenauigkeit des Gusses. Aufgrund des Fehlens von Wasserglas hat die Schale eine gute Hochtemperaturleistung, eine hohe Durchlässigkeit nach dem Rösten und eine starke Kriechfestigkeit. Es kann für dünnwandige Teile, kleine und mittlere Teile mit komplexen Strukturen verwendet werden und kann auch übergroße Teile mit 50-100kg Gewicht produzieren.
3.1.1 Bestehende Probleme
(1) Aufgrund der Verwendung von Niedertemperaturwachs werden die meisten Formschalen in Wasser entwachsen, und es ist unvermeidlich, dass Verseifungsrückstände in die Formschale gelangen, was leicht Oberflächeneinschlüsse auf dem Guss verursachen und zu einer etwas höheren Reparaturrate führen kann.
(2) Der lange Produktionszyklus der Schalenherstellung ist sein größter Nachteil und Mangel, besonders wenn große Teile mit tiefen Löchern und Nuten hergestellt werden, jede Schicht wird normalerweise für 24-48 Stunden getrocknet.
(3) Die Kosten der Silica-Sol-Schale (Niedrigtemperaturwachs) Schale sind 5-mal höher als die der Wasserglasschale und 17% höher als die der Verbundschale. Entsprechend hoch sind die Kosten für Gussteile.
3.2 Silica-Sol (Wachs der mittleren Temperatur) Schale ist ein international üblicher Präzisionsguss-Produktionsprozess, der die höchste Gussqualität und die niedrigste Reparaturrate aufweist, besonders geeignet für kleine und mittlere Teile mit hohen Oberflächenrauheitsanforderungen und hoher Maßgenauigkeit.
3.2.1 Bestehende Probleme
(1) Die Kosten sind hoch, und die Produktionskosten seiner Schale sind 8-mal die der Wasserglasschale. Es ist auch 25% höher als die Niedrigtemperatur-Wachs-Silica-Sol-Schale.
(2) Der Produktionszyklus ist derselbe wie der der Niedrigtemperatur-Wachs-Silica-Gel-Solschale, aber viel länger als der von Wasserglas und Verbundschale.
(3) Flüssigwachs der mittleren Temperatur und Hochdruckwachseinspritzung werden häufig bei der Herstellung großer Teile verwendet. Dickwandige Wachsformen sind anfällig für Schrumpfung und die Maßgenauigkeit von Gussteilen ist nicht sehr hoch. Die Anforderungen an Maßhaltigkeit und Oberflächenrauheit großer und mittlerer Teile sind nicht so hoch wie die von Kleinteilen, so dass Silica Sol (Mitteltemperaturwachs) Schalen weniger häufig für große und mittlere Teile verwendet werden.

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