水玻璃型壳熔模铸造制壳工艺过程控制

水玻璃型壳熔模铸造制壳工艺过程控制

【摘 要】本文论述了熔模铸造水玻璃型壳的质量控制要求及生产管理的要点。实践证明，通过加强型壳工艺中关键过程控制和质量影响因素的综合控制，使产品质量及成品率有了明显的提高。

【关键词】水玻璃；熔模铸造；制壳；工艺；控制

水玻璃粘结剂价格低廉，制壳周期短，因而水玻璃型壳精密铸造工艺在我国使用较广，但是水玻璃型壳熔模铸造与传统砂型铸造相比还是存在材料贵，工艺过程繁杂，出产周期较长的问题。而型壳作为影响铸件质量最为关键的因素之一，如何对其质量进行有效控制，具有很大意义。

本文将从制壳原材料的控制，制壳环境及制壳工艺过程控制与管理等方面，同时结合生产实践进行论述，以实现提高型壳质量，并最终在到提高铸件的质量及成品率的目的。

1.原材料的选择与控制

1.1水玻璃粘结剂的质量控制

熔模铸造使用的为钠水玻璃。水玻璃的主要性能参数有模数（M）、密度（ρ）和粘度，其中M是水玻璃的一个重要参数，可用如下公式表示。M=w（SiO2）/w（Na2O）×1.032，式中w（SiO2）、w（Na2O）分别为SiO2、Na2O的质量分数，以%表示，1.032为Na2O与SiO2相对分子质量之比。

水玻璃密度ρ间接表示其中的Na2O.mSiO2的浓度。M取决于SiO2和Na2O 的相对含量，而ρ的高低又决定着SiO2 的含量。M 和ρ直接影响型壳的表面强度、常温强度、高温强度及残留强度。在生产中， 水玻璃的M一般控制在 3.0～

3.4，面层涂料ρ控制在1.25～1.28g/cm3。加固层ρ控制在1.30～1.34g/cm3。当M和ρ不符合要求时，用酸或碱来调整M ，用水或高密度的水玻璃调整ρ。粘度也是水玻璃的一项较重要的性能参数，它直接影响涂料和型壳的性能，影响水玻璃粘度的因素有模数、密度、温度等，水玻璃粘度随着M增大、密度增高、温度降低而上升。

由于水玻璃中有游离的SiO2存在，储存一定时间后，SiO2沉积在容器的底部，导致水玻璃模数下降。所以，在使用过程中，除了在水玻璃卸车时化验一次外，在存放24 小时后应再化验一次，以保证到货水玻璃满足要求。

1.2粉料对型壳质量的影响与控制

涂料中的粉料粒度应合适，涂料中的粉料较粗时，涂料沉淀快，工艺稳定性差，导致铸件表面粗糙。而过细的粉料对面层涂料的影响较大，涂料不易控制，导致蜡模上涂层过厚，拐角、沟槽处堆积严重，硬化不透，型壳经焙烧后，内表面粉化脱落，冲砂和夹砂等缺陷明显增加。在实际生产中，选择合适的粉料为平均粒径在35～50μm。这种粉料配制的涂料，既提高了粉液比，又提高了工艺稳定性。

1.3表面活性剂对型壳质量的影响与控制

表面活性剂的主要作用是降低涂料的表面张力，增加涂料对熔模的润湿作用，改善涂挂性。表面活性剂应满足易溶于水；降低表面张力；具有良好的润湿性和渗透性；产生泡沫少且泡沫稳定性低；不与涂料组份发生化学反应等条件。

在实际生产中，为改善涂料对蜡模的润湿能力，蜡模在制壳前先用洗衣粉液对其表面进行清洗，除去其表面的蜡屑及油性物质。在面层涂料中加入聚氧乙烯

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