熔模鑄造制殼的三種基本工藝(見表1)。在保證型殼具有足夠的高溫強(qiáng)度和抗熱變形能力的前提下，盡量降低型殼殘留強(qiáng)度，因地制宜，合理選擇制殼材料，優(yōu)化改進(jìn)制殼工藝方法。
表1 熔模精密鑄造三種基本工藝參數(shù)
層 次 | 低溫模料水玻璃型殼工藝 | 低溫模料復(fù)合型殼 工藝[2] | 中溫模料全硅溶膠型殼工藝 | |
涂料 | 表面層 | m（水玻璃）：m（石英粉）：m（潤(rùn)濕劑）=1：（1.10—1.35）：0.05：粘度（S）=28±4 | m（硅溶膠）：m（亞白剛玉）：m（消泡劑）：m（潤(rùn)濕劑）=1：（3.6—4.0）：0.03：0.03：粘度（S）=30±2 | |
過渡層 | m（水玻璃）：m（石英粉）=1：（1.05—1.25）：粘度（S）=20±2 | m（硅溶膠）：m（莫來石粉）=1：（2—2.2）：粘度（S）=22±2 | ||
加固層 | m（水玻璃）：m（高鋁合成粉）=1：（1.05—1.10）：粘度（S）=18±4 | m（硅溶膠）：m（莫來石粉）=1：（1.4—1.6）：粘度（S）=13±2 | ||
撒砂 | 表面層 | 石英砂 粒度：50—100目 | 棕剛玉砂 粒度：80—120目 | |
過渡層 | 石英砂 粒度：20—40目 | 莫來石砂 粒度：30—60目 | ||
加固層 | 天然石英砂 粒度：10—30目 | 莫來石砂與天然石英砂交替撒砂 粒度：10—30目 | 莫來石砂 粒度：16—30目 特大件用10—30目 | |
硬化與干燥 | 表面層 | 硬化時(shí)間（min）：14±2；干燥溫度：（25±5）℃；干燥時(shí)間（min）：14±2 | 室溫：（24±2）℃ 濕度：60—70%；干燥時(shí)間：5h—7h | |
過渡層 | 室溫：（24±2）℃ 濕度：60—70%；干燥時(shí)間：10h—15h | |||
加固層 | 硬化時(shí)間（min）：12±2；干燥溫度：（25±5）℃；干燥時(shí)間（min）：14±2 | 室溫：（24±2）℃ 濕度：40—50%；干燥時(shí)間：10h—15h | ||
表 面 粗糙 度 | Ra12.5 | Ra6.3 | Ra3.2 | |
尺寸精度 | CT7 | CT6 | CT5 | |
說明：①水玻璃密度：表面層1.26—1.28g/cm3，加固層1.28—1.30 g/cm3 ②結(jié)晶氯化鋁硬化劑：堿化度（%）：5—40，PH值：1.5—2.5，AI2O36—8.5，密度（g/cm3）：1.17—1.20 ③涂料粘度采用容積100mI，流出孔尺寸φ6±0.02粘度杯測(cè)量。 | ||||
表2 水玻璃加固層涂料配比
方案 | 液 粉 比 | 備 注 |
一 | 水玻璃：高鋁粉/粘土質(zhì)類熟粉＊ | 用于高強(qiáng)度型殼，不填砂澆注 |
| =1：1.05～1.30 | |
二 | 水玻璃：高鋁粉50%/粘土質(zhì)類熟粉50%+耐火泥50% | 用于中強(qiáng)度型殼，小件不填砂澆注，大件填砂澆注 |
| =1：1.05～1.25 | |
三 | 水玻璃：耐火泥=1：0.95～1.15 | 用于低強(qiáng)度型殼，填砂澆注 |
注：復(fù)合型殼工藝用涂料和水玻璃型殼工藝表面層、過渡層用涂料配比按表2中的工藝參數(shù)執(zhí)行。 ＊粘土質(zhì)類熟粉包括：上店土熟料、匣缽粉、莫來石、焦寶石、煤矸石 | ||
表3 涂料粘度
室 溫（℃） | ≥8—10 | ＞10—15 | ＞15—20 | ＞20—25 | ＞25—30 |
表面層涂料粘度（S） | 32—30 | 30—28 | 28—26 | 26—24 | 24—22 |
加固層涂料粘度（S） | 22—20 | 20—18 | 18—16 | 16—14 | 14—12 |
注：a、室溫低于8℃，涂料粘度應(yīng)提高：表面層2—3S，加固層1—2S
b、室溫高于30℃，涂料粘度應(yīng)降低：表面層2—3S，加固層1—2S
c、涂料粘度與粉料粒度有很大關(guān)系，粒度偏粗時(shí)需提高涂料的粘度3—5S，以涂掛均勻?yàn)闇?zhǔn)。
表4 交替撒砂工藝參數(shù)
涂料層次 | 表面層 | 過渡層 | 第3層 | 第4層 | 第5層 | 半層 | 備 注 | |
涂
料 | 方案一 | 硅溶膠、亞白剛 玉粉涂料 | 硅溶膠、莫來石粉涂料 | 水玻璃、高鋁粉涂料 |
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方案二 | 水玻璃、精制石英粉涂料 | 水玻璃、石英粉涂料 | 水玻璃加固層涂料（符合表3規(guī)定） | 粘度符合表4規(guī)定 | ||||
撒
砂 | 方案一
| 80—120目 剛玉砂 | 30—60目 莫來石砂 | 10—30目 鋁礬土砂 | 10—30目 莫來石砂 | 10—30目 鋁礬土砂 | 不撒砂 | 適用于不銹鋼、高合鋼鑄件 |
方案二
| 80—120目 精制石英砂 | 30—60目 莫來石砂 | 10—30目 天然石英砂 | 10—30目 莫來石砂 | 10—30目 天然石英砂 | 不撒砂 | 適用于碳素鋼、低合金鋼 | |
| 方案三
| 40—100目 精制石英砂 | 20—40目 石英砂 | 10—30目 再生砂 | 10—30目 石英砂 | 10—30目 再生砂 | 不撒砂 | 適用于碳素鋼鑄件 |
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| 方案四 | 40—100目 精制石英砂 | 20—40目 鋁礬土砂 | 10—30目 再生砂 | 10—30目 鋁礬土砂 | 10—30目 再生砂 | 不撒砂 | |
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注：①涂料方案一、撒砂方案一、二適用于復(fù)合型殼工藝 ②涂料方案二、撒砂方案三、四適用于水玻璃型殼工藝 | ||||||||
2.2交替硬化與混合硬化工藝方法
表5 交替硬化工藝參數(shù)
硬化劑 | 氯化銨硬化劑 | 結(jié)晶氯化鋁硬化劑 | 氯化鎂硬化劑 |
技術(shù)指標(biāo) | NH4CI（%）：20—25 | 堿化度（B%）：5—40，PH：1.5：2.5 AI2O3（%）6—8.5，密度（g/cm3）1.17—1.20 | MgCI2（%）：30—40 密度（g/cm3）1.24—1.30 |
交替硬化方案一 | 硬化層次1、3、5層 | 硬化層次2、4、6層 |
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交替硬化方案二 | 硬化層次1、3、5層 |
| 硬化層次2、4、6層 |
硬化時(shí)間 | 12—16min | 18—20min | |
干燥時(shí)間 | 25—40min | 25—30min | |
干燥溫度 | 30℃—35℃ | ||
表6 混合硬化工藝參數(shù)
AICI36H2O（%） | NH4CI（%） | PH值 | 密度（g/cm3） | JFC加入量（%） |
20—24 | 6—8 | 2.0—2.5 | 1.16—1.18 | 0.05 |
注：硬化時(shí)間：8—12min，干燥時(shí)間：25—35min，干燥溫度：30℃—35℃ | ||||
2.3制殼線技術(shù)參數(shù)
隨著人力資源的緊缺，制殼線取代手工制殼是必然擴(kuò)展的趨勢(shì)，單工位全自動(dòng)制殼線，主要由掛取模組—涂料—撒砂—硬化—干燥等部分組成，硬化劑可分別采用結(jié)晶氯化鋁、氯化銨、混合硬化劑循環(huán)5—6周自動(dòng)完成制殼程序。雙工位全自動(dòng)制殼線主要由掛取模組—涂料—撒砂(自動(dòng)上砂裝置)—硬化—干燥等部分組成，硬化劑采用交替硬化工藝(表6)。
表7 全自動(dòng)制殼線主要技術(shù)參數(shù)
2.4再生砂成套設(shè)備簡(jiǎn)介 熔模鑄造型殼廢棄物經(jīng)再生砂成套設(shè)備生產(chǎn)，應(yīng)達(dá)到表9規(guī)定的技術(shù)要求。月產(chǎn)200噸以上精鑄件專業(yè)廠，可選購(gòu)一套設(shè)備自制再生砂， 主要操作程序：人工上砂到除鐵皮帶輸送機(jī)上→皮帶輸送機(jī)將破碎后廢料除鐵后送至振動(dòng)篩→振動(dòng)篩將篩分為10—30目砂子自動(dòng)進(jìn)入砂子除粉（塵）機(jī)進(jìn)行粉（塵）處理→處理干凈砂子通過400×6000皮帶輸送機(jī)送至磁選機(jī)→磁選機(jī)將帶有氧化鐵的砂子分離出后的成品砂稱量裝袋或裝箱入庫(kù)。將通過振篩30目以下的細(xì)砂粉經(jīng)再次磁選用磨機(jī)加工成200目粉料經(jīng)配比后用于加固層。 表8 再生砂技術(shù)參數(shù)
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