

硅溶膠的物理參數(shù)在熔模鑄造中直接影響型殼強度、透氣性、干燥速度及鑄件質(zhì)量。合理匹配參數(shù)對提升工藝穩(wěn)定性和鑄件良品率至關(guān)重要,以下從關(guān)鍵參數(shù)展開說明:
01 固含量:決定型殼強度與干燥效率
硅溶膠的固含量是指硅溶膠中納米 SiO? 的含量,是影響型殼強度與干燥速度的關(guān)鍵因素。適當提高固含量有助于增強型殼的濕強度、干強度及高溫強度;但若含量過低,容易導致型殼脫層或開裂,而含量過高則可能引起局部缺膠或砂粒裸露,降低型殼致密性,并在高溫下增加開裂風險。
在干燥過程中,固含量與干燥速度呈負相關(guān):含量較低時,干燥速度緩慢,尤其潮濕環(huán)境易因干燥不徹底而導致焙燒時型殼鼓泡;反之,含量過高則干燥過快,焙燒時易產(chǎn)生氣孔,影響鑄件的致密度。

02 粒徑:影響透氣性、表面質(zhì)量與強度均勻性
粒徑指硅溶膠中SiO?顆粒的平均直徑,決定了型殼的表面光潔度、透氣性以及強度均勻性。粒徑越小,越能充分填充砂粒間隙,鑄件表面越光滑;粒徑越大,型殼透氣性越好,有利于排出氣體與水分,減少氣孔、嗆火等缺陷。因此,面層宜選用小粒徑硅溶膠,以減少砂粒印記;背層則適合采用大粒徑硅溶膠,配合粗砂形成多孔結(jié)構(gòu),提升整體透氣性。
粒徑分布的寬窄也至關(guān)重要。分布越窄,顆粒分散越均勻,型殼各部位強度一致性越好;分布過寬則易出現(xiàn)局部團聚,導致型殼強度不均,增大鑄件尺寸偏差。

03 pH值:控制硅溶膠穩(wěn)定性與型殼干燥速度
pH值通過影響SiO?顆粒表面電荷來影響膠體穩(wěn)定性。中性至弱堿性環(huán)境下,顆粒帶負電,排斥力強,硅溶膠穩(wěn)定好;酸性環(huán)境中Zeta電位降低,易凝膠化,縮短保質(zhì)期;強堿性下OH-與SiO?反應(yīng)生成可溶性硅酸鹽,降低粘結(jié)力,型殼強度下降且易返潮。
pH也能通過影響水分蒸發(fā)間接影響干燥速度,弱堿性環(huán)境下水分蒸發(fā)適中,干燥均勻;pH過高或過低會導致干燥過慢或過快,引發(fā)缺陷。

04 粘度:影響硅溶膠流動性
硅溶膠的粘度反映膠體的 “流動阻力”,影響其對砂粒的包裹效果。粘度低則流動性好,能充分填充細縫,避免漏鑄、缺角等缺陷;粘度過高則易形成厚層,導致型殼厚度不均,焙燒時開裂風險增加,鑄件尺寸偏差增大。

05 密度:間接反映固含量與工藝一致性
密度與固含量正相關(guān),是快速監(jiān)控固含量的便捷指標,有助于保證批次一致性。密度偏低需補加濃縮硅溶膠,避免強度不足;密度偏高則需稀釋,防止流動性下降引發(fā)缺陷。

06 粒徑:影響透氣性、表面質(zhì)量與強度均勻性
干燥過程中水分蒸發(fā)會引起型殼收縮,收縮率直接影響鑄件尺寸精度。收縮率過低,型殼無法貼合蠟?zāi)]喞?,鑄件偏大;收縮率過高則型殼過度收縮,可能導致蠟?zāi)W冃巍㈣T件偏小或產(chǎn)生微裂紋,澆注時金屬液滲入形成冷隔。
