用石蠟-硬脂酸低溫模料，生產(chǎn)鑄件的熔模和用精密鑄造硅溶膠，作為制殼粘結(jié)劑，制造鑄件的模殼的工藝要求。主要研究熔模制造工藝、硅溶膠模殼工藝和焙燒工藝。五年多來的生產(chǎn)實踐充分證明精密鑄造硅溶膠模殼制造工藝是成熟的，為生產(chǎn)合格模殼和精密鑄件提供了技術(shù)保障。
用石蠟-硬脂酸低溫模料，制造渦輪葉輪、噴嘴環(huán)等盤類精密鑄件的熔模（習(xí)稱臘模）；用精密鑄造硅溶膠，作為制殼粘結(jié)劑，制造渦輪葉輪、噴嘴環(huán)等鑄件模殼。主要研究熔模制造工藝、硅溶膠模殼工藝和焙燒工藝，從而為生產(chǎn)合格模殼和精密鑄件提供技術(shù)保障。
模料的成分及性能應(yīng)滿足原材料檢驗要求，熔化蠟料，各種化臘工具均需作好清潔工作，化蠟器械每月至少清理一次，不允許水、污物進入蠟液，嚴(yán)禁蠟液過熱。糊狀蠟制備時將刨好的蠟花慢慢加入不斷攪拌的蠟液中，加入量視具體情況而定。糊狀蠟的溫度45℃～48℃。糊狀蠟攪拌充分均勻，防止攪拌過程中吸入空氣造成蠟?zāi)馀萑毕?，避免因糊狀蠟過稠造成壓不足、皺皮或因太稀而冷卻時間過長造成開裂變形。
壓制蠟?zāi)Ｖ葡為g溫度：18℃～27℃；蠟料溫度：45℃～48℃；壓型溫度：20℃～25℃；壓注壓力：0.1MPa～0.3 MPa；壓蠟槍預(yù)熱溫度：35℃～45℃；蠟?zāi)＠鋮s水溫度：15℃～25℃；開型時間：1min左右。
壓臘前先檢查模具型號是否符合要求。壓臘前必須清理壓型表面殘余蠟、水滴及其它附著物，清理時盡量不使用鋼刀，以免損壞模具，壓型及活塊保持干凈，壓蠟完畢后模具應(yīng)擦凈上油，按規(guī)定存放。壓蠟過程中壓型及活塊表面應(yīng)及時涂上脫模劑，以便脫模快速方便。脫模劑用變壓器油，用干紗頭或紗布沾上脫模劑后，在模具活塊上擦拭，力求稀薄均勻，決不允許肉眼能看見油跡。蠟?zāi)Ｈ〕龊?，放置于冷卻水中的時間不超過20min。
除去蠟?zāi)Ｉ隙嘤嗟娘w邊毛刺及注蠟口的修平，其它部位不允許修整，修整時不允許碰壞鑄件工作表面，機加工基準(zhǔn)面不允許焊接及修整。
蠟?zāi)＝?jīng)自檢和專檢合格后方可進行焊接。按模組要求進行焊接，蠟?zāi)ｉg距大于5mm。蠟?zāi)＜皾部诤附訙囟?0℃左右，焊接必須光滑，保證蠟?zāi)＜皾部陂g的光滑過度，不允許有蠟痘、凹縫存在，澆口必須用燙刀燙平，不允許刮平，無凹凸缺陷。不允許有虛焊存在，保證焊接強度。
配制濃度為0.2%～0.3%的中性皂液，皂液溫度20℃～25℃，模組先在皂液中清洗，用軟毛刷去除表面油污，然后在20℃～25℃的水中清洗干凈，除去過剩皂液，保證蠟?zāi)１砻嫱繏煨阅堋?br />以自檢為主，專檢為輔，不合格的蠟?zāi)２辉试S焊接成模組。檢驗員對蠟?zāi)＝M進行檢驗，包括外觀質(zhì)量檢驗（蠟?zāi)?00%進行外觀檢驗，表面不允許存在縮陷、裂紋、皺皮、鼓包）和尺寸檢驗（抽檢蠟?zāi)３叽缧螤睿?，并對制蠟工藝進行控制。
熔模鑄造用硅溶膠無國家標(biāo)準(zhǔn)，只有航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HB5346-1986《熔模鑄造用硅溶膠》技術(shù)要求（見表1）.硅溶膠是一種優(yōu)質(zhì)硅溶膠熔模鑄造用水基粘結(jié)劑，生產(chǎn)用于所有層（面層和背層）。硅溶膠易配制成高粉液比的優(yōu)質(zhì)涂料，涂料穩(wěn)定好。用于硅溶膠制成的型殼不需化學(xué)硬化，型殼制造過程中無空氣污染。
表1 熔模鑄造用硅溶膠技術(shù)要求
| 牌號 | 化學(xué)成分/% | 物理性能 | 其它 | |||||
| SiO2 | Na2O | 密度/g·cm-3 | PH值 | 運動粘度/mm2·s-1 | SiO2膠粒直徑/mm | 外觀 | 穩(wěn)定期 | |
| GRJ-26 | 24～28 | ≤0.3 | 1.15～1.19 | 9～9.5 | ≤6 | 7～15 | 乳白或淡青色無夾雜 | ≥1年 |
| GRJ-30 | 29～31 | ≤0.5 | 1.20～1.22 | 9～10 | ≤8 | 9～20 | ||
表2 硅溶膠涂料液的配方
| 種類 | 單位 | 面層（1） | 2～3層 | 4～5層 | 最外層 |
| 硅溶膠 | kg | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 鋯英粉 | kg | 38 | 0.3 | ||
| 煤矸粉 | kg | 30 | 20 | 1.2 | |
| 潤濕劑 | g | 20 | |||
| 消泡劑 | g | 20 | |||
| 粘度 | s | 30～35 | 30 | 10～15 | 15～20 |
按涂料的配方取一定量的耐火材料、潤濕劑、消泡劑，先將潤濕劑及消泡劑加入涂料桶中，然后加入硅溶膠，開始攪拌，在不斷攪拌過程中加入耐火材料，待全部加入完后，繼續(xù)攪拌6h～12h，穩(wěn)定后測其粘度，過高加硅溶膠稀釋，過小則加入一定量的耐火粉料補充，直至粘度合格為止。
涂料間溫度：22℃～25℃；相對濕度45%～65%；通風(fēng)條件：良好。
將清洗好的蠟?zāi)＃ㄒ蟾稍锖螅┞隠型涂料攪拌桶中，并轉(zhuǎn)動上下移動，讓涂料充分并均勻濕潤模組后，取出慢慢轉(zhuǎn)動至無涂料堆積、滴落現(xiàn)象時再掛砂，使砂粒均勻附于涂料之上，每層涂料的粘度、撒砂粒度要求（見表3）。面層涂料時要用專用篩網(wǎng)過濾涂料中的砂粒等雜質(zhì)，以防止模殼中產(chǎn)生砂粒等脫落而造成鑄件夾灰夾砂。
表3 硅溶膠涂料的性能要求
| 型殼層數(shù)/面 | 涂料粘度/s | 密度/g·cm-3 | 撒砂粒度/目 |
| 1 | 30～35 | 1.81～2.03 | 80/100（鋯英砂） |
| 2 | 30 | 1.84～1.85 | 30/60（煤矸粉） |
| 3 | 30 | 1.83～1.84 | 30/60（煤矸粉） |
| 4 | 15～20 | 1.81～1.82 | 16/30（煤矸粉） |
| 5 | 15～20 | 1.80～1.81 | 16/30（煤矸粉） |
| 6（最外層） | 15～20 | 1.79～1.80 |
表4 硅溶膠型殼工藝參數(shù)
| 時間/h | 層數(shù)/層 | 干燥溫度/℃ | 相對濕度/% | 風(fēng)速/m·s-1 |
| ≥4 | 1～2 | 20～25 | 50～60 | 不宜吹風(fēng) |
| ≥6 | 3～5 | ≥30 | 30～50 | ≥3 |
| ≥8 | 6 | ≥30 | 30～50 | ≥3 |
采用水浴脫蠟，水溫90℃～95℃，脫蠟時間≥20min，以防止水沸騰造成砂?；蛲苛线M入模殼中。
模殼的自檢由操作工自己完成，當(dāng)有分層、走泡、開裂、爛頭者為不合格，澆口中有多余的涂料，不均勻附著者必須除去，否則為不合格。
每次脫模結(jié)束后將蠟水放出澆成蠟錠，澆蠟錠時要用要用160目～200目的篩網(wǎng)過濾去除蠟液中渣滓，并將槽中的水全部放掉并將脫蠟槽打掃干凈，下次脫蠟時重新加入清潔的水。
?？诔?，放置于爐膛內(nèi)，焙燒溫度900℃～1050℃，到溫后保溫1h～2h后開始取出澆注；當(dāng)需要裝箱時待小于450℃出爐、裝箱。
認(rèn)真仔細檢查模殼質(zhì)量，凡有型腔開裂、剝落、起皮等現(xiàn)象不予裝箱。清除澆口翻邊及浮砂，模殼口朝下，四周均勻拍擺模殼，清除夾灰、夾砂及型腔表面的浮塵。用壓縮空氣吹凈型腔內(nèi)夾灰及其表面浮塵100%進行清水清洗模殼型腔，去除內(nèi)部渣滓。再次輕輕拍搖模殼后裝箱，填砂后用石棉板蓋住澆口并用兩半缺口的石棉板蓋住砂箱上口（石棉板大小保證蓋滿整個砂箱上口并伸出擋砂箱爆皮的邊沿）,以防止焙燒至澆注過程中砂箱爆皮落入模殼中而造成鑄件夾灰。如有澆口損壞，杯口有砂粒外露者，則停止使用，經(jīng)修補并經(jīng)檢驗合格后方再次使用。小于450℃裝箱，箱式電阻焙燒爐焙燒至900℃，保溫2h后方可澆注。
本工藝于2000年2月在浙江某精鑄工廠試驗，經(jīng)過三個月生產(chǎn)表明：精密鑄造硅溶膠模殼制造工藝能滿足優(yōu)質(zhì)鑄件的生產(chǎn)要求。2002年9月以后在無錫與張家洼等地精鑄工廠反復(fù)試驗，也能滿足優(yōu)質(zhì)鑄件的生產(chǎn)要求。五年多來的生產(chǎn)實踐充分證明精密鑄造硅溶膠模殼制造工藝是成熟的，為生產(chǎn)合格模殼和精密鑄件提供技術(shù)保障。
