我国传统的水玻璃粘结剂熔模铸造工艺的发展前景
2023年熔模精密铸造行业市场前景分析

2023年熔模精密铸造行业市场前景分析
熔模精密铸造是一种高精度铸造技术,能够生产高精度、复杂形状和高可靠性的零部件。
这种技术已广泛应用于航空航天、核能、船舶、医疗、汽车和机械等领域。
由于熔模精密铸造具有高精度、高质量、高效率的优势,这一领域的市场前景可期,以下是分析:
一、市场需求不断增加
随着现代科技的飞速发展,工业制造对于高精度、高可靠性、复杂形状的零部件需求越来越大。
同时,环保意识的提升和行业标准的不断提高,也增加了对于产品质量的要求。
而熔模精密铸造可以满足这种需求,使得其市场需求不断增加。
二、应用领域不断拓展
随着熔模精密铸造技术的不断提升和发展,其应用领域也在不断拓展。
除了原本的航空、核能、机械等领域外,如今已广泛应用于医疗、汽车、电子、船舶等领域。
随着技术不断进步,熔模精密铸造技术将会拓展到更多的领域,带来更大的市场空间和机会。
三、技术不断进步
随着熔模精密铸造技术的不断进步,其工艺流程越来越精细,质量也越来越高。
目前已经实现了多面铸造、多镁合金铸造、定向凝固铸造、等离子熔模铸造等技术发展,这些技术的发展使得精密铸造的质量和精度不断提升,大大提升了其在市场上的竞争力。
四、市场竞争格局逐渐形成
当前,国内熔模精密铸造企业逐渐成为市场主体,尤其是在石油、航空航天等领域内,国内企业已经形成了一定的规模和市场空间。
同时,外资品牌也在持续布局中国市场,竞争格局逐渐形成,这也证明了这个行业市场前景的广阔和潜力。
综上所述,熔模精密铸造市场的前景可圈可点,随着技术的不断进步和市场的不断拓展,熔模精密铸造将会在未来获得更广泛的市场空间和商机。
熔模铸造的现状和未来

特种铸造及有色合金SPECIAL CASTING & NONFERROUS ALLOYS1998年 第4期 No.4 1998科技期刊熔 模 铸 造 的 现 状 和 未 来姜不居**摘 要 熔模铸造快速发展,应用范围不断拓宽,其主要原因是技术的进步,能得到更高质量的铸件。
该工艺有着美好的未来。
关键词:熔模铸造 技术进步 高质量铸件Today and Tomorrow of Investment CastingJiang Buju(Tsinghua University)ABSTRACT Investment casting is rapidly developing and its application range is continuously widening. Those gains were made because of technology progress which ensures high-quality castings. The process indicates a bright future. Key Words:Investment Casting, Technology Progress, High-quality Castings1 回 顾1.1 发展概况 熔模精密铸造(简称熔模铸造)从40年代起用于工业生产,在半个世纪中一直以较快的速度发展着。
图1是美国熔模铸造50年中年销售额变化图,可见除受全球经济衰退影响,在1967年后和1990年前后各有一段停止和下降外,总体增长速度较快。
据报道,1996年美国熔模铸造产品销售额达26.1亿美元。
图1 美国熔模铸造50年Fig.1 USA 50-years history of investment casting 有资料报道,1996年世界熔模铸造业(不包括前苏联)销售总值北美占50%、欧洲25%、亚洲20%、其余5%;而在欧洲,英国占42%、法国占26%、德国占19%、意大利占7%、其他占6%。
我国熔模铸造技术的进展

我国熔模铸造技术的进展熔模铸造技术是一种将模具材料熔化后灌注到模具中,等材料凝固后将模具剥离的一种铸造方法。
它可以制造出形状复杂、尺寸精度高的铸件,并且可以适应特殊材料的生产。
一、研发适用于熔模铸造的新材料熔模铸造需要使用特殊的模具材料,以承受高温环境和高压应力。
我国研发了多种适用于熔模铸造的新材料,如熔模石膏、熔模石蜡、硅橡胶等。
这些材料具有高温耐性、强度高、表面光洁等特点,可以满足不同铸件的生产需求。
二、改善熔模铸造设备熔模铸造设备的改进对提高技术水平至关重要。
我国通过引进和自主研发,开发了一批先进的熔模铸造设备,包括高温熔炉、高压压力机、自动化控制系统等。
这些设备的使用使得熔模铸造生产更加高效、稳定和可靠。
三、提高熔模铸造工艺熔模铸造工艺是决定产品质量的关键因素。
我国在熔模铸造工艺方面进行了大量的实验和研究,不断探索出适应我国实际情况的工艺方法。
例如,调整熔模铸造温度、控制铸件冷却速率、改善熔模剥离等。
这些工艺的改进有效地提高了铸件的成形质量和生产效率。
四、应用熔模铸造技术于新材料生产随着新材料技术的发展,熔模铸造技术得到了广泛应用。
我国在航空航天、核能、光电子、医疗器械等领域进行了大量的研究和应用。
通过熔模铸造技术,我国可以生产出更先进、更复杂的高温合金、钛合金、陶瓷材料等重要材料,为这些领域的发展做出了重要贡献。
总而言之,我国熔模铸造技术经过多年的发展和创新,已经取得了较大的突破和进展。
未来,我国应进一步加强研发,提高技术水平,推动熔模铸造技术在更多领域的应用,为我国制造业的发展做出更大贡献。
2024年铸造用粘结剂市场规模分析

2024年铸造用粘结剂市场规模分析简介铸造用粘结剂是用于铸造工艺中将金属熔体的颗粒粘结在一起的材料。
它在铸造过程中起到粘结、强化和润滑的作用。
2024年铸造用粘结剂市场规模分析旨在通过了解当前市场状况、了解市场趋势和推动市场增长的因素来评估市场的规模。
市场状况铸造用粘结剂市场在全球范围内呈现出稳步增长的趋势。
这主要得益于工业生产的发展和各种行业对铸造产品需求的增加。
中国、美国和德国是全球铸造用粘结剂市场的主要消费国家,占据了市场份额的相当大部分。
市场趋势1.生态友好型粘结剂的需求增加:随着环境意识的增强,铸造企业越来越倾向于使用具有较低环境影响的粘结剂。
因此,生态友好型粘结剂的需求呈现出快速增长的趋势。
2.技术创新:随着科技的不断进步,铸造用粘结剂的研发和创新已经取得了显著进展。
新材料和新技术的应用使铸造过程更加高效和节能,推动了市场的发展。
3.金属行业的增长:随着汽车、航空航天和建筑行业等金属行业的不断扩大,对铸造产品的需求也在不断增加。
这将进一步推动铸造用粘结剂市场的增长。
4.亚洲市场的增长:亚洲地区的工业生产规模不断扩大,尤其是中国和印度等国家。
这些国家对铸造产品的需求量巨大,预计亚洲市场将成为铸造用粘结剂市场的主要增长驱动力。
市场驱动因素1.工业发展的需求:各个工业领域对铸造产品的需求不断增加,从而驱动了铸造用粘结剂市场的增长。
特别是汽车、机械制造和航空航天等行业,对高质量和高性能铸造产品的需求较高。
2.优化生产效率:铸造用粘结剂可以提高铸造工艺的效率和质量。
通过使用合适的粘结剂,可以降低生产成本,减少废品率,从而提高生产效率。
3.政府政策的支持:为促进国内工业的发展,政府在铸造行业推出了一系列支持政策。
这些政策有助于提升市场竞争力,推动铸造用粘结剂市场的增长。
市场前景铸造用粘结剂市场有着广阔的前景。
随着技术的创新和需求的增加,市场规模将继续扩大。
预计未来几年,市场将持续保持较高的增长率。
我国熔模铸造技术的进展

l 国内熔模铸造技术的发展概况熔模铸造又称“失蜡铸造”,是一种古老的铸造方法。
在我国发现最早的熔模铸件是2400多年前的战国早期,从50年代开始;将熔模铸造用于工业生产中,经过40多年的发展;熔模铸造已成为我国机械制造业中的基础工艺,并形成一个独特的行业。
据1993年不完全统计,全国有熔模铸造厂点1300多个,熔模铸件产量约16万且,年产值约为16亿元人民币,全行业职工总数约为十万人。
当前我国的熔模铸造行业,按发展历史、产品适用范围和生产工艺的不同,大体可分为三种不同的类型。
l)碳钢类机械零件熔模铸造企业,是我国熔模铸造生产中的主体,全国约有1000多,约占我国熔模铸造厂点总数的90%,熔模铸件年产量约15万t左右,约占全部熔模铸件总产量的95%,但产值仅占总产值的75%。
这一类型熔模铸造厂点的生产规模、技术水平参差不齐,大多数工厂生产工艺为:用石蜡和硬脂酸各半的低温模料,以 0.3 MPa-0.5MPa的低压注制蜡模,用水玻璃粘结剂及石英、硅铝系耐火材料作制壳材料,用氯化铵或氯化铝作硬化剂,用水浴脱蜡制造型壳,用中颇感应电炉熔炼、浇注碳钢或低合金钢来获得铸件。
2)不锈钢类商品零件熔模铸造企业,全国约一百家左右(其中大部分是合资或外资企业);约占我国熔模铸造厂点7%左右,熔模铸件年产量估计为不足1万t,占全国全部熔模铸件总产量的3%左百,主要产品均外销国际市场。
这类企业主要生产工艺采用松香基中温模料,用高压蒸气脱蜡,燃油炉焙烧型壳,中颇感应炉快速熔化钢液,并要求在高温红亮时浇注获得铸件。
该工艺比水玻璃粘结剂制壳工艺的设备投资要多,生产成本要高,但熔模铸件的质量要高l -2个等级;表面粗糙度可达 Ra1.6um~6.3um,这是水玻璃制壳工艺所难于达到的。
3)航空。
航天及燃气轮机类熔模铸造企业,全国约有40家左右,占我国熔模铸造厂总数的3%以下,熔模铸件年产量约3000 t,约占我国熔模铸件总产量的2%以下。
2024年铸造用粘结剂市场分析现状

2024年铸造用粘结剂市场分析现状概述在铸造行业中,粘结剂是一种关键材料,用于将砂型或砂芯粘结在一起,在铸造过程中提供必要的强度和稳定性。
粘结剂的市场对于铸造业的发展至关重要,本文将对铸造用粘结剂的市场现状进行分析。
1. 铸造用粘结剂市场规模根据市场研究数据,铸造用粘结剂市场在过去几年中呈现稳步增长的态势。
在全球范围内,铸造业的发展推动了铸造用粘结剂市场的增长。
根据预测,未来几年内,市场规模将继续扩大。
2. 市场需求和趋势铸造业是制造业中的重要部分,随着各个行业的不断发展,对于高质量、高强度的铸造件的需求也在增加。
这种需求趋势推动了铸造用粘结剂市场的增长。
此外,环保和可持续发展的关注度提高,也对市场需求产生了积极的影响。
更环保和可持续的粘结剂在市场上呈现出增长态势,满足了客户的要求。
3. 主要市场参与者铸造用粘结剂市场竞争激烈,市场参与者众多。
在全球范围内,许多知名公司都在铸造用粘结剂市场中扮演重要的角色。
这些公司根据市场需求提供不同类型的粘结剂产品。
其中一些领先的厂商包括: - 公司A - 公司B - 公司C4. 市场分析铸造用粘结剂市场根据产品类型、应用和地区进行细分。
根据产品类型,市场可分为树脂粘结剂、陶瓷粘结剂、矿物粘结剂等。
根据应用,市场可分为汽车零部件、机械制造、建筑等。
根据地区,市场可分为亚太地区、欧洲、北美等。
4.1 树脂粘结剂市场树脂粘结剂在铸造业中占据重要地位,其在汽车零部件和机械制造业中的应用较广。
根据市场分析,树脂粘结剂市场有望保持稳定增长,主要受到汽车工业的推动。
4.2 陶瓷粘结剂市场陶瓷粘结剂主要在耐火材料的生产中使用,其在建筑和重工业领域中需求较高。
市场分析显示,陶瓷粘结剂市场呈现出稳定增长的趋势,受到建筑和重工业发展的影响。
4.3 矿物粘结剂市场矿物粘结剂在铸造行业中的应用较为广泛,尤其是在低温铸造领域。
据市场预测,矿物粘结剂市场将继续保持稳定增长,受到铸造业的推动。
2024年水玻璃市场发展现状

2024年水玻璃市场发展现状简介水玻璃,也被称为硅酸钠,是一种重要的化学品和建材原料。
它具有诸多优良特性,如耐热、耐腐蚀、防水、耐候性强等,使其在多个领域都得到广泛应用。
本文将对水玻璃市场的发展现状进行探讨,包括市场规模、应用领域、竞争格局以及未来发展趋势等。
水玻璃市场规模随着工业化进程的加快,许多工业领域对水玻璃的需求也逐渐增加。
据统计数据显示,水玻璃市场规模正在逐年扩大。
目前水玻璃市场规模已达到XX亿元,预计未来几年内仍将保持较快的增长速度。
水玻璃的应用领域建筑行业水玻璃在建筑行业中有广泛的应用。
首先,它常被用作水泥添加剂,能够起到增强水泥的硬度和耐久性的作用。
其次,水玻璃还可以用于防水处理,以及作为建筑材料表面的防腐涂料。
此外,水玻璃还可以用于制作耐火材料,如耐火砖、耐火水泥等。
化工行业水玻璃在化工行业中属于重要的原材料。
它可以被用作胶粘剂、纸张增白剂、漂白剂、防水剂以及化工反应的催化剂等。
污水处理行业由于水玻璃具有优异的防水性能,因此在污水处理行业中得到了广泛应用。
它可以用于处理工业废水和生活污水,起到净化水质、去除污染物的作用。
其他行业除了以上提到的行业,水玻璃还可以应用于冶金、电子、纺织、造纸等行业,具备多样化的用途。
水玻璃市场竞争格局目前,水玻璃市场中存在着多个主要的生产厂商和供应商。
这些厂商在市场竞争中拥有一定的优势,如技术、品牌、生产规模等。
此外,一些新兴的水玻璃生产企业也正在加入市场竞争,给现有的市场格局带来了一定的不确定性。
水玻璃市场发展趋势未来几年内,水玻璃市场有着良好的发展前景和潜力。
首先,建筑行业和化工行业的发展将继续推动水玻璃市场的需求增长。
其次,环境保护意识的提高,以及对更高效、更环保的材料需求的增加,将推动水玻璃在污水处理、环保领域的应用。
此外,在技术进步的推动下,水玻璃的生产工艺将进一步改善,从而降低生产成本、提高产品质量,进一步提升市场竞争力。
总结水玻璃市场在多个行业中都具备广泛的应用前景。
2024年水玻璃市场环境分析

2024年水玻璃市场环境分析1. 概述水玻璃是一种广泛应用于建筑、化工、冶金等行业的无机胶凝材料。
本文将从宏观环境、市场需求、竞争格局和发展趋势等方面对水玻璃市场进行分析,以更好地把握市场动态和制定发展策略。
2. 宏观环境分析2.1 经济环境当前,全球经济发展不平衡,国际贸易保护主义倾向上升,给水玻璃市场带来一定的不确定性。
然而,国内经济呈现稳定增长态势,建筑、化工等行业的快速发展为水玻璃市场提供了有力需求支撑。
2.2 政策环境随着环保意识的提高,政府对环保建材的政策倾斜,水玻璃作为一种无毒、无污染的材料受到政策的支持。
政策扶持将进一步推动水玻璃市场的发展。
2.3 技术环境在技术方面,水玻璃的生产工艺逐渐成熟,质量稳定性得到保证。
同时,新技术的应用不断推动水玻璃品质和性能的提升,拓展了应用领域。
3. 市场需求分析3.1 建筑行业作为建筑行业的重要原材料,水玻璃广泛应用于建筑涂料、耐火材料、防水材料等领域。
随着房地产市场的发展和城市化进程的加快,建筑行业对水玻璃的需求将持续增长。
3.2 化工行业水玻璃在化工行业中具有优良的黏合性、防火性能和可降解性,被广泛应用于粘合剂、油田勘探、造纸等领域。
随着化工行业的发展,水玻璃市场有望获得更大的市场份额。
4. 竞争格局分析4.1 市场竞争程度水玻璃市场竞争激烈,主要有数家大型企业占据市场份额。
这些企业凭借技术实力、品牌影响力和市场资源等优势形成了垄断格局。
4.2 主要竞争对手当前,国内水玻璃市场的主要竞争对手包括华新水泥、金莱特、广东电力等大型企业。
这些企业在技术研发、产品质量和市场渠道等方面拥有较强的竞争力。
5. 发展趋势展望5.1 产品升级随着技术的进步,水玻璃的质量和性能不断提升,产品升级将成为未来市场发展的主要趋势。
提高产品的功能性和适应性将是企业争夺市场份额的关键。
5.2 绿色化发展环保要求的提高将促使水玻璃行业向绿色化发展,推动研发环保型水玻璃产品。
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我国传统的水玻璃粘结剂-熔模铸造工艺的发展前景展望2011-10-11 14:02:27 作者:佚名来源:精密铸造分会浏览次数:136熔模铸造工艺的发展前景展望浙江省铸造协会精密铸造专委会(浙江大学材料系)杭州熔模精铸研究所包彦堃一、前言我国的铸造业发展速度较快,据统计,我国在2009年的铸件总产量达3350万吨(主要指砂型铸件),铸件产量已连续10年居世界铸件产量首位,故我国是铸造大国,但还不是铸造强国,因从铸件的总产值看仍较低。
我国的熔模精密铸造业的情况亦基本相似,若将同期的水玻璃工艺生产的铸件加上硅溶胶工艺生产的铸件(不包括航空、军工铸件),大约年产量为160万吨以上,居世界首位,但产值却较低,仅约占欧、美总产值的1/3左右。
我国的铸造行业属高能耗高三废排放行业之一,与国外发达国家相比,生产每吨铸件的能源消耗较多,据有关资料报导,我国每生产一吨铸件三废排放量约是发达国家的六倍。
我国“十一五”期间的降耗指标为:单位GDP能耗降低20%,主要污染物排放减少10%。
2006年我国GDP总量只占世界GDP总量的5.5%,但当年(2006年)我国能源消耗却占全世界的15%、我国钢材消耗占30%、水泥消耗占54%,从以上数值可看到我国的资源消耗确是非常高,而且比较严重,表明我国的经济增长方式十分粗放。
表1 国内外铸造生产能耗(2008年浙江省铸造年会资料统计)从表1中可见,我国的水玻璃工艺精密铸造生产的铸钢件,若按每吨铸钢件的能源消耗计,一般测算可能要大于1100k g标煤,若采用硅溶胶工艺,由于硅溶胶涂料制壳车间及蜡模室都需恒温,硅溶胶沾浆机要24小时不停机转动,硅溶胶型壳焙烧温度也较高(要达1000~1100℃),若仍按吨铸件计算能耗,就显得不合理,若采用万元GDP的产值能耗来表示,就比较合理了,表2所示为2010年的熔模精密铸造铸钢件,按GDP万元产值计的能耗数值(浙江省统计)。
表2 精密铸造铸钢件能耗(2010年浙江省统计)万元产值综合能耗(公斤标煤/万元产值)(石腊-硬脂酸模料)水玻璃工艺钢钢件硅溶胶工艺钢钢件全硅溶胶工艺钢钢件730600~650(待补)x二、水玻璃粘结剂熔模精密铸造工艺的发展概况浙江省的熔模精密铸造企业2010年统计约有400多家(二年前约500多家),其中90%以上的精铸企业是采用aa工艺(采用硅溶胶粘结剂工艺的企业约占10%),在应用水玻璃工艺的精铸企业中,年产量达万吨以上的约有5~6家,浙江全省精密铸造的铸钢件根据2006年统计全年总产量约达70万吨以上。
以水玻璃为粘结剂的精密铸造工艺所生产的铸件,虽然其表面质量要低于硅溶胶工艺生产的产品,但由于水玻璃精铸工艺设备投资少,而且其生产周期比硅溶胶工艺要短得多,而所用原材料易得、且价格低廉,故水玻璃工艺生产成本较低,其所生产铸件的表面质量虽低于硅溶胶工艺,但仍略高于树脂砂工艺生产的铸钢件,因而广泛应用于我国的各种民用制造业的工业生产中,具有一定的国内市场。
在这些应用水玻璃粘结剂工艺的精密铸造企业,其中工艺技术、生产管理和铸件质量较好、且生产也较稳定的企业约占30%~40%,在其余这些企业中,尚存在一定数量的生产规模相对较小的厂点,其年产量一般小于1000~2000吨,这些小企业通常其生产管理水平和技术力量均较为薄弱,生产设备也较为简陋,生产工艺及操作不规范,有些企业甚至连最基本的生产现场的检测设备都没有,生产全凭经验,故产品质量很不稳定,铸件的质量档次低;此外大部分水玻璃精铸企业目前仍较多普遍采用煤炉焙烧型壳,制壳工艺仍应用氯化铵硬化剂等……因而这些小型的精铸企业,在生产中不仅铸件质量难以保证,且生产铸件的单位能源消耗大,资源材料的循环再生综合利用率低,而且生产中的三废排放量较大,尤其是煤炉焙烧时,排出的二氧化硫及二氧化碳对环境的污染较为严重,硬化剂氯化铵由于硬化反应时会有大量氨气(NH3↑)逸出对生产环境也造成了污染,铸件清砂及打磨时的灰尘(与噪声)对生产环境的污染也较大,急需进行整顿改造,淘汰落后产能设备,或进行兼并重组,以使企业的生产具有一定规模,并具有一定的资金实力和条件,使企业有能力进行产业结构调整和优化升级,并强化生态环境保护,减少三废污染。
三、提高熔模铸造水玻璃型壳及铸件质量的措施我国现已进入“十二五”规划新的发展阶段,我国的熔模铸造业中以水玻璃为粘结剂的精铸工艺,也应跟上时代前进的步伐,对现有的工艺技术进行整顿、提高,并应努力学习、提高自身的技术素质,力求使其所生产的铸件质量,在现有的基础上能上一个档次,首先是把铸件的表面质量搞上去,并努力使水玻璃型壳的表面质量(主要指表面粗糙度)达到或接近硅溶胶型壳的水平,以适应当前工业发展的形势需要。
对如何提高水玻璃型壳和铸件的表面质量,及表面质量的影响因素,国内已进行了很多研究和试验,综述如下:影响型壳及铸件质量的因素:(一)模具、模料及制模工艺的影响1.模具(压型)的影响要获得质量好、表面光洁的型壳和铸件,首先必须要有表面光滑、质量好的蜡模,而蜡模是在模具(压型)中形成,故压型的表面质量将直接影响蜡模的质量,若所用压型的表面粗糙度偏大、偏粗,致使蜡模的表面不光洁(光滑),蜡模表面粗糙,质量差,这也是当前采用低温模料(如石腊—硬脂酸模料)车间,所生产的蜡模质量差的主要原因之一,故具有光滑表面、质量好的压型型腔是获得高质量表面的蜡模及铸件的一个重要条件,通常要求压型的型腔表面应进行抛光加工,以获得具有较小较细的表面粗糙度的压型,压型型腔的表面粗糙度要求达到:(相当)2.模料及糊膏状模料的影响常用的石蜡——硬脂酸模料,通常要先制备成48~50℃糊膏状模料,制备时一般在蜡桶中先加入约80℃的液体模料,然后再加入一定量的刨蜡片或蜡屑,在较高转速的搅拌机中进行搅拌混合,逐渐制成细腻均匀、无颗粒存在的糊膏状模料,模料的温度为48~50℃(宜偏高些,接近50℃),即可加入压蜡机的内桶中保温待用;但在制备糊膏状模料时,若采用了大块状的蜡块代替刨蜡片,则在搅拌混合制成的糊膏状模料中,常会存在小颗粒蜡,影响了糊膏状模料细腻均匀的性能,降低了模料的质量,导致制成的蜡模表面粗糙度增大,故不宜采用蜡块制备模料。
压腊机的适宜压射压力为0.2~0.6Mpa(相当于2~6kg压力)。
这里要特别提出制浇口棒时也应采用压蜡机,不宜用温度较低的蜡料自由浇注生产浇口棒,生产实践表明:约有5%~1 0%的铸件夹砂缺陷是质量低劣的浇口棒造成的,见图2。
图2 浇口棒因此类自由浇注浇口棒表面凹凸不平,存在很多小孔隙,在浸涂料时,涂料浆很易进入这些小孔隙中,在型壳脱膜后,型腔表面会留下很多小涂料刺,焙烧后这些小刺强度很低,钢水浇注时大多会被冲断,而造成铸件夹砂缺陷。
所以浇口棒的表面也应平整光洁,不应有小孔隙存在。
(二)水玻璃粘结剂的密度(d)和模数(M)对型壳表面质量的影响(1)密度的影响表面层涂料的粉液比高(即涂料中粉料含量大),则型壳的表面质量好,型壳表层致密、平整光滑,并可提高铸件的表面质量;为了实现表面层涂料能多加粉料、而涂料的粘度并不增大、仍保持在适宜的应用范围内,通常以适当降低水玻璃的密度(d)即在水玻璃中加入适量的清水、以达到多加粉料的目的,表面层的水玻璃密度的降低,一般以控制密度(d)至1.27~1.30(g/cm3)的常用范围内,(水玻璃出厂时密度(d)一般≈1.36~1.38(g/cm3),水玻璃的模数(M)适用范围=3~3.4)。
通常按模数M=3.2,密度d=1.37的水玻璃常用标准来计算其加水量,加水量计算式:式中:W——加水量(Kg);G——原水玻璃重量(Kg);d——原水玻璃密度(g/cm3);d'——稀释后水玻璃的密度(g/cm3)。
表3 (原水玻璃密度d=1.37)水玻璃密度调整时的加水量(克)水玻璃密度/g/cm3 1.27 1.28 1.29 1.30每公斤原水玻璃加水量/g270235201170(2)模数M的影响熔模铸造常用水玻璃的模数M的适用范围为:M=3~3.4,模数高于3.5的称高模数水玻璃,水玻璃粘结剂的模数过高,在硬化反应时的凝胶析出速度和凝胶收缩均很强,会引起型壳表面层变形而影响型壳表面质量;而且高模数水玻璃涂料表面很易结皮,在撒砂时影响砂粒的粘附;故熔模精密铸造工艺不宜采用高模数水玻璃。
(三)耐火粉料的影响和选择精制石英粉(硅粉)是广泛应用于表面层水玻璃涂料的主要耐火粉料,主要用于碳钢及低合金钢件和有色金属的生产。
精制白石英粉(SiO2),其耐火度理论上可高达1700℃,精白石英粉的粒度、粒径分布(颗粒级配)和粒形,都对涂料性能有较大影响,故也影响型壳和铸件的表面质量。
常用的面层粉料(用于碳钢件)为:270~320目(粒径约50m)的9#精白石英粉(含有杂质的浅黄色石英粉不宜采用),用于配制面层涂料时,影响涂料粉液比的主要因素为:(1)粉料的粒径分布(颗粒级配),(2)粉料的粒形。
(1)粉料粒径分布的影响研究表明:粉料的粒径呈双峰分布(双峰颗粒级配)的粉料(即细粉与中粗粉合理配合),所配涂料的粉液比高,粉液比可达1.4:1以上(与密度1.28的水玻璃配涂料),涂料粘度h保持在40秒左右。
图3 双峰级配粉料示意图涂料的粉液比高(涂料的流杯粘度仍保持在约40秒),型腔表面致密、光滑,生产的铸件表面质量好。
故生产中要求粉料配成的涂料粉液比应较高,粉液比应≥1.2~1.4,有利于提高型壳及铸件的表面质量(即要求粉料中的粉粒要粗细配合适当)。
(2)粉料粒形的影响精制白石英粉,由于其生产加工方法不同,使粉料的颗粒形状也存在较大差别,一般可分为呈尖角多角形粉料和呈圆角形粉料,见图5所示。
经试验研究表明:粉料的粒形呈尖角、多角形时,所配涂料的粘度大,呈圆角形或类球形的粉料所配涂料的粘度低,粉料的粒形与其轧碎加工方法直接有关,据调查,通常采用轮碾轧碎或机械轧碎法生产的粉料,其颗粒形状大多呈尖角、多角形,采用球磨法生产的粉料,其颗粒形状大多呈圆角形或球形。
表4为粒径分布不同的粉料,其所配涂料的性能比较,表5所示为粒形不同的二种粉料,其所配涂料的性能比较。
表4 石英粉的粒度分布(颗粒级配)不同对涂料性能影响性能粉液比流杯粘度涂片重粉料粒径表5 粉料的粒形对涂料性能的影响(粉液比1:1)可用于碳钢及低合金钢铸件表面层耐火粉料,除精白石英粉外,还有铝矾土、莫来石粉(熟料)。
用于不锈钢及其他高合金钢面层涂料的有电熔白刚玉(Al2O3)、锆英粉等。
(四)制壳工艺及硬化剂的影响面层涂料撒砂后,在进行化学硬化前,先在空气中自然干燥1~4小时(或12小时),对改善型壳的表面质量较有利,涂料层在干燥过程中,随着水份的逐渐蒸发中,粘结剂中的SiO2胶粒和粉料亦缓慢聚集靠近,粘结剂亦逐渐由溶胶状转变为半冻胶状,与粉粒颗粒形成较紧密聚集体;在自干结束后,当浸入硬化池进入化学硬化时,此时粘结剂的胶凝收缩就相对较小,并由胶凝收缩所引起的表面变形也就相对较轻,因而使表面质量得到改善和提高,同时也减少了表面缺陷。