Qual è la ragione della delaminazione del guscio di sabbia di vetro solubile durante il processo di stampaggio del rivestimento?

Nella fusione a cera persa (colata a cera persa), quando si utilizza il processo di produzione di conchiglie di sabbia di vetro solubile, la delaminazione del guscio di sabbia (sbucciamento del guscio) è uno dei difetti più comuni, che può portare a superficie ruvida, bave e persino fratture strutturali del pezzo fuso. Di seguito sono riportate le possibili ragioni e soluzioni:

1. Analisi delle principali ragioni

(1) Il problema dell'adesivo per vetro ad acqua è che il modulo del vetro ad acqua (rapporto SiO ₂/Na ₂ O) non è adatto. Il modulo è troppo elevato (>3,2): indurisce troppo rapidamente, il guscio è fragile ed è soggetto a fessurazioni e delaminazioni. Modulo troppo basso (<2,6): indurimento lento, resistenza insufficiente, scarsa adesione tra gli strati. Una densità impropria del vetro ad acqua (>1,40 g/cm ³) porta ad una scarsa permeabilità e ad un'infiltrazione insufficiente dello strato inferiore; Se la densità è troppo bassa (<1,28 g/cm³), la forza adesiva è insufficiente.

(2) Processo di indurimento improprio, concentrazione o tempo insufficienti dell'agente indurente (NH ₄ Cl o CO ₂), indurimento incompleto, vetro d'acqua residuo non reagito all'interno del guscio, ritiro e delaminazione dopo l'essiccazione. Il tempo di ventilazione della CO₂ è troppo lungo o la pressione è troppo alta. La superficie è eccessivamente indurita e lo strato interno non è indurito, formando una struttura a "guscio duro e nucleo morbido".

(3) Quando la sabbia viene spruzzata in modo non uniforme o la distribuzione delle dimensioni delle particelle di sabbia non è ragionevole nell'operazione di produzione del guscio e la proporzione di sabbia grossolana (come 20-40 mesh) è troppo elevata, l'incastro meccanico tra gli strati è debole. Quando c'è troppa sabbia fine (come 70-100 mesh), la permeabilità è scarsa e il gas indurente non può penetrare. Un'essiccazione insufficiente dell'interstrato fa sì che lo strato successivo venga rivestito prima che lo strato precedente sia completamente essiccato, con conseguente diminuzione dell'adesione a causa dell'umidità residua.

(4) Fattori ambientali quali elevata umidità (>70% RH), vetro ad acqua che assorbe umidità, reazione di indurimento ritardata e bassa resistenza del guscio. Quando la temperatura è troppo bassa (<15 ℃), la velocità di reazione di indurimento diminuisce e il legame tra gli strati non è saldo.

(5) La contaminazione del materiale degli stampi in cera con agenti distaccanti residui (come olio di silicone) o polvere può influenzare il legame tra il vetro solubile e le particelle di sabbia.

2. Soluzione

(1) Ottimizzare i parametri del bicchiere d'acqua e regolare il modulo su 2,8-3,0 (aggiungendo NaOH o sol di silice). Controllare la densità tra 1,30-1,36g/cm³ (diluire o concentrare con acqua). (2) Standardizzare il processo di indurimento con una concentrazione della soluzione indurente NH ₄ Cl del 20-25% e un tempo di immersione di 5-10 minuti. Indurimento CO₂: pressione 0,1-0,2MPa, tempo di ventilazione 30-60 secondi (regolato in base allo spessore della calotta).

(3) Migliorare la classificazione della sabbia per le operazioni di produzione di conchiglie: utilizzare sabbia grossolana (20-40 mesh) per lo strato inferiore, sabbia media (40-70 mesh) per lo strato di transizione e sabbia fine (70-100 mesh) per lo strato superficiale. Asciugatura dello strato intermedio: dopo che ogni strato è stato rivestito, deve essere asciugato naturalmente per 2-4 ore (o asciugatura con ventilazione forzata).

(4) Temperatura dell'ambiente di controllo ambientale: mantenere 20-25 ℃, umidità ≤ 60%. Pulizia dello stampo in cera: utilizzare alcool o detergenti specializzati per rimuovere completamente l'agente distaccante.

(5) Altre misure includono l'aggiunta di agenti rinforzanti: l'aggiunta dell'1-2% di agente di accoppiamento silano (come KH550) al vetro solubile per migliorare l'adesione tra gli strati. Indurimento secondario: dopo aver realizzato il guscio, questo viene completamente immerso nella soluzione indurente per rinforzo.

3. Processo di indagine sui difetti

1. Controllare la posizione della stratificazione: separazione dello strato superficiale e dello strato di transizione → pulizia dello stampo in cera o problema con le particelle di sabbia dello strato superficiale. Separazione dello strato di transizione e dello strato posteriore → processo di indurimento o problemi di classificazione della levigatura.

2. Testare la resistenza del guscio: utilizzare un tester di durezza per misurare la durezza di ogni strato e regolare i parametri di indurimento quando la differenza è superiore al 15%.

3. Osservazione della morfologia in sezione: caduta di più particelle di sabbia → adesivo insufficiente; Sezione trasversale liscia → indurimento insufficiente.

4. Suggerimento per un processo alternativo: se la delaminazione si verifica ripetutamente, è possibile prendere in considerazione la seguente soluzione alternativa: guscio composito in sol di silice e vetro solubile: sol di silice per lo strato superficiale (alta precisione) e vetro solubile per lo strato posteriore (basso costo).

Tutto il processo con sol di silice: basso rischio di delaminazione, ma costo elevato. Regolando sistematicamente il materiale, il processo e i parametri ambientali, il problema della delaminazione nei gusci di sabbia di vetro solubile può essere risolto in modo efficace. Suggerisci di condurre prima esperimenti su piccola scala per convalidare il piano di ottimizzazione.