Die Wahl der Kieselsolbeschichtung wirkt sich direkt auf die Oberflächenrauheit und Maßhaltigkeit ausFeingussteile. Bei Kieselsolbeschichtungen kann im Allgemeinen direkt Kieselsol mit einem Massenanteil an Kieselsäure von 30 % ausgewählt werden. Der Beschichtungsprozess ist einfach und die Bedienung bequem. Gleichzeitig weist die durch die Beschichtung hergestellte Gussformschale eine hohe Festigkeit auf und auch der Schalenherstellungszyklus kann verkürzt werden.
Kieselsol ist ein typisches Bindemittel auf Wasserbasis mit einer Kieselsäurekolloidstruktur. Es handelt sich um eine kolloidale Polymerlösung, in der hochdisperse Siliciumdioxidpartikel in Wasser löslich sind. Die kolloidalen Partikel sind kugelförmig und haben einen Durchmesser von 6-100 nm. DerProzess des FeingussesDie Herstellung der Schale erfolgt durch Gelieren. Es gibt viele Faktoren, die die Gelierung beeinflussen, hauptsächlich Elektrolyt, pH-Wert, Solkonzentration und Temperatur. Es gibt viele Arten kommerzieller Kieselsole, am häufigsten wird alkalisches Kieselsol mit einem Kieselsäuregehalt von 30 % verwendet. Der Prozess zur Herstellung einer Silica-Sol-Hülle ist relativ einfach. Jeder Prozess besteht aus drei Prozessen: Beschichten, Schleifen und Trocknen. Jeder Vorgang wird viele Male wiederholt, um eine mehrschichtige Hülle mit der erforderlichen Dicke zu erhalten.
Im Allgemeinen gibt es zwei Methoden zur Herstellung von Kieselsol: Ionenaustausch und Auflösung. Unter der Ionenaustauschmethode versteht man den Ionenaustausch von verdünntem Wasserglas, um Natriumionen und andere Verunreinigungen zu entfernen. Anschließend wird die Lösung filtriert, erhitzt und auf eine bestimmte Dichte konzentriert, um Kieselsol zu erhalten. Die Auflösungsmethode bezieht sich auf die Verwendung von industriellem reinem Silizium (der Massenanteil von Silizium ≥ 97 %) als Rohmaterial, das unter der Wirkung des Katalysators nach dem Erhitzen direkt in Wasser gelöst wird. Anschließend wird die Lösung filtriert, um ein Kieselsäuresol zu erhalten.
Technische Parameter von Kieselsol für Feinguss | ||||||||
| NEIN. | Chemische Zusammensetzung (Massenanteil, %) | Physikalische Eigenschaften | Andere | |||||
| SiO2 | Na2O | Dichte (g/cm3) | pH | Kinematische Viskosität (mm2/s) | SiO2-Partikelgröße (nm) | Aussehen | Stationäre Phase | |
| 1 | 24 - 28 | ≤ 0,3 | 1,15 - 1,19 | 9,0 - 9,5 | ≤ 6 | 7 - 15 | in der Farbe Elfenbein oder Hellgrün, ohne Verunreinigungen | ≥ 1 Jahr |
| 2 | 29 - 31 | ≤ 0,5 | 1,20 - 1,22 | 9,0 - 10 | ≤ 8 | 9 - 20 | ≥ 1 Jahr | |
Die durch den Kieselsol-Schalenherstellungsprozess erhaltenen Gussteile weisen eine geringe Oberflächenrauheit, eine hohe Maßhaltigkeit und einen langen Schalenherstellungszyklus auf. Dieses Verfahren wird häufig beim Gießen von hitzebeständigen Hochtemperaturlegierungen, hitzebeständigen Stählen, rostfreien Stählen, Kohlenstoffstählen, Niedriglegierungen, Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen eingesetzt.
Das Silica-Sol-Präzisions-Wachsausschmelz-Feingussverfahren eignet sich für die wiederholbare Herstellung von Endformkomponenten aus einer Vielzahl unterschiedlicher Metalle und Hochleistungslegierungen. Obwohl dieses Verfahren im Allgemeinen für kleine Gussteile verwendet wird, wurde es auch zur Herstellung kompletter Flugzeugtürrahmen verwendet, wobei Stahlgussteile bis zu 500 kg und Aluminiumgussteile bis zu 50 kg wiegen. Im Vergleich zu anderen Gussverfahren wie Druckguss oder Sandguss kann es sich um ein teures Verfahren handeln. Allerdings können die Komponenten, die im Feinguss hergestellt werden können, komplizierte Konturen aufweisen, und in den meisten Fällen werden die Komponenten nahezu endkonturnah gegossen, so dass nach dem Guss kaum oder gar keine Nacharbeit erforderlich ist.
Die Hauptbestandteile der Wachsbeschichtung des Feingussverfahrens sind:
Oberflächenschicht-Kieselsol-Klebstoff. Es kann die Festigkeit der Oberflächenschicht gewährleisten und sicherstellen, dass die Oberflächenschicht nicht reißt;
Feuerfest. Im Allgemeinen handelt es sich um hochreines Zirkoniumpulver, um sicherzustellen, dass die Beschichtung eine ausreichende Feuerfestigkeit aufweist und nicht chemisch mit geschmolzenem Metall reagiert.
Schmiermittel. Es ist ein Tensid. Da es sich bei der Kieselsolbeschichtung um eine Beschichtung auf Wasserbasis handelt, ist die Benetzbarkeit zwischen ihr und der Wachsform schlecht und der Beschichtungs- und Hängeeffekt ist nicht gut. Daher ist es notwendig, ein Netzmittel hinzuzufügen, um die Beschichtungs- und Aufhängeleistung zu verbessern.
Entschäumer. Es handelt sich außerdem um ein Tensid, dessen Zweck darin besteht, Luftblasen im Netzmittel zu beseitigen.
Getreideverfeinerer. Es kann die Kornverfeinerung von Gussteilen sicherstellen und die mechanischen Eigenschaften von Gussteilen verbessern.
Weitere Anhänge:Suspendiermittel, Trocknungsindikator, Mittel zur verzögerten Freisetzung, usw.
Die richtige Wahl des Anteils jeder Komponente in der Kieselsol-Beschichtung ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Qualität der Beschichtung. Die beiden grundlegendsten Bestandteile von Beschichtungen sind feuerfeste Materialien und Bindemittel. Das Verhältnis zwischen beiden ist das Pulver-zu-Flüssigkeits-Verhältnis der Beschichtung. Das Pulver-zu-Flüssigkeits-Verhältnis der Farbe hat großen Einfluss auf die Leistung der Farbe und der Schale, was sich letztendlich auf die Qualität des Gusses auswirkt. Wenn das Pulver-zu-Flüssigkeits-Verhältnis der Beschichtung zu niedrig ist, ist die Beschichtung nicht dicht genug und es entstehen zu viele Hohlräume, wodurch die Oberfläche des Gussstücks rau wird. Darüber hinaus erhöht ein zu niedriges Pulver-zu-Flüssigkeits-Verhältnis auch die Rissneigung der Beschichtung und die Schalenfestigkeit wird gering sein, was schließlich zum Austreten des geschmolzenen Metalls beim Gießen führt. Wenn andererseits das Pulver-zu-Flüssigkeits-Verhältnis zu hoch ist, wird die Beschichtung zu dick und die Fließfähigkeit wird schlecht, was es schwierig macht, eine Beschichtung mit gleichmäßiger Dicke und geeigneter Dicke zu erhalten.
Die Vorbereitung der Beschichtung ist ein wichtiger Bestandteil zur Sicherstellung der Qualität der Schale. Bei der Formulierung der Beschichtung sollten die Komponenten gleichmäßig verteilt und vollständig miteinander vermischt und benetzt werden. Die für die Farbformulierung verwendete Ausrüstung, die Anzahl der Zugaben und die Rührzeit wirken sich alle auf die Qualität der Farbe aus. In unserer Feingusserei kommen Durchlaufmischer zum Einsatz. Um die Qualität der Beschichtung sicherzustellen, muss die Beschichtung lange genug gerührt werden, wenn alle Komponenten der Beschichtung neu hinzugefügte Rohstoffe sind.
Die Kontrolle der Eigenschaften von Kieselsolbeschichtungen ist ein wichtiger Qualitätskontrollschritt. Die Viskosität, Dichte, Umgebungstemperatur usw. des Lacks müssen mindestens dreimal täglich gemessen werden und sollten jederzeit innerhalb des eingestellten Bereichs kontrolliert werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 25. Juli 2022