鋳型鋳造表面層の亀裂防止研究

要旨：鋳型鋳造表面層の割れとはがれは精密鋳造過程における長期的な問題であり、まだ解決されていない。シリカゾルプロセスと水ガラスプロセスにはこの問題がある。実際の生産の中でこの問題を解決する。単に生産プロセスを厳格に実行し、表層乾燥環境の温度と湿度を厳格に制御し、乾燥時間を調整することによってひび割れとはがれを減少させるにすぎない。現在、この現象を本当に解消するために実行可能なプロセス計画はありません。このような状況を踏まえて、私は2011年にこの分野で実験研究を始め、より良いプロセスプランを選択しました。2年以上の使用検証を経て、効果はとても良いです！亀裂とはがれ現象を効果的に解決した。

鋳型鋳造の表層材料はジルコニウム粉、白コランダム粉、石英粉、ムラ石粉などを含み、結合剤はシリカゾル、水ガラスなどを含む。長年、精密鋳造が行われてきた。工業中のシリカゾル技術はジルコニウム粉を用いて表層スラリーを製造する。コストを下げるために、一部の会社は表層スラリーとして白剛玉粉を選んだ。より挑戦的な実験を行うために、表面スラリーとしてシリカゾルと白コランダム粉末を選択し、表面亀裂予防の研究に用いた。白剛玉材料は価格が安いため、外層白剛玉材料は吸水率が高く、表層スラリーは乾燥が速く、割れやすい。

1.表面の割れやはがれを引き起こす要因

1.1物質的要因

1.1.1ワックス材料の選択

高膨張係数や周囲温度への感受性などのワックス材料自体の固有特性により、モジュールワックス部品を表層スラリー塗布後に乾燥させる

この過程で、ワックス成分の膨張により表層が裂けてしまう可能性があり、深刻な場合には、二次浸漬操作を行う前にプレ湿潤剤に浸漬するとはがれてしまう可能性がある。

1.1.2接着剤シリカゾルの選択

表層耐火粉：①化学安定性が良い：それは高温金属と直接接触するため、金属液体及びその酸化物との逆反応を防止するため、耐火粉の化学安定性は良好であるべきで、粉末は純粋で合理的にカスケードするべきである：表面コーティングの調合方法は耐火材料と接着剤から構成される。両者の比率は、コーティングの粉末と液体の比率である。塗料の粉液比は塗料と筐体表層の性能に顕著な影響を与える。粉末と液体の割合が低いほど、コーティングが亀裂する傾向が大きくなり、粉末と液体の割合が高いコーティングは乾燥中にコーティングの不均一と応力が現れ、それが亀裂を招くこともある。耐火砂材料：表面コーティングの磨きは、コーティングを補強して固定し、コーティングが乾燥するとゲル化による貫通性亀裂を防ぐためである。マットタイプは粉末と一致し、マットとコーティングとの接着力を強化するために同じ膨張係数を持つ必要があります。

1.2工程要素

1.2.1表面スラリーの製造プロセスパラメータ

1.2.2スラリーと砂光で表層を被覆する

スラリーは均一に分布し、圧縮空気でモジュールの凹角をパージして、コーティングがぶら下がったり均一にならないようにしなければならない。サンドブラストは砂を均一に注入することで完成し、表層に浸透しにくい。

1.2.3表層乾燥

表層ケーシングの良好な乾燥を保証するためには、表層乾燥室の温度、湿度、風速、乾燥時間を厳格に制御しなければならない。

（1）22〜25℃の温度範囲：表面乾燥室の温度が暴走すると、ワックスダイが膨張し、表面が割れてしまう可能性がある。また、温度が高すぎます

表層の乾燥が速すぎると、ゲル収縮により応力が発生し、表層が割れてしまう。

（2）湿度60%〜70%：表面乾燥室は60%〜70%の湿度を要求し、表面乾燥が速すぎることを防止する！圧力発生による開口

（3）風速0：表層乾燥室にファンがない、これも表層の乾燥が速すぎることを防止し、風の吹きムラによる応力を防止し、開口を招く亀裂。

（4）時間4〜6時間：表面層の乾燥時間が短すぎると、徹底的に乾燥せず、強度に影響し、さらに過渡層に予備湿潤剤を浸漬すると流される。

時間が長すぎる場合は、表層の乾燥を防ぎ、応力亀裂を引き起こす必要があります。そのため、表面層の乾燥プロセスはリードしている：風、温度、湿度の厳しい条件下で、乾燥時間は4-6時間で、表面層の割れが少なく、割れないことを確保する。

表面の亀裂を引き起こす様々な要因を分析しました。表層の亀裂は微妙な現象である。うまく処理できず、すべての場合にクラックが発生する要因があるため、クラックを低減するためには、上記の各種プロセスパラメータを厳守する必要がある。

2表層クラック防止試験の研究

著者は2011年に表層防裂の研究を始めた。当時は夏と秋の過渡期で、気候が不安定だったからだ。モジュール表面層は生産ライン上で深刻な亀裂とはがれ現象が発生した。この場合、複数回の実験を経て、最終的に表層スラリーのクラック防止処方と2種類の乾燥方法を決定した。実際の応用によって、表面割れ現象の発生を効果的に解決した。

3結論

白剛玉砂の表層に白剛玉スラリーを散布して亀裂防止試験を行うことにより、2種類の乾燥環境条件を選択し、効果は良好であった。次の結論を出した：

（1）風速乾燥と防裂は無風表面乾燥の限界を破った。実験処方はひび割れ抑制剤HX-006と懐胎剤HX-007を用いたクラック抑制剤はスラリーコーティングの湿潤強度を高め、クラック防止の役割を果たした。培養剤HX-007：培養スラリーの表層は両側に均一に分布している。層コーティングは均一にぶら下がっており、強度が一致しているため、風に吹かれた時の乾燥が速く、割れない。

（2）超長遅延乾燥とクラック防止。このモジュールはスラリーと砂を塗布した後26時間以上乾燥し、表層乾燥時間が4-6時間の元のプロセスパラメータを打破し、調製スラリーの長期乾燥条件下での耐裂性を検証した。

（3）前の2種類の乾燥環境から得られた結論は、扇風機は乾燥した環境の中で表面層を吹くことができ、湿度は少しリラックスでき、時間は自分で温度を制御することができるが、22〜25℃を厳守しなければならない。制御されていない環境温度はワックス部品の膨張変形を招き、製品のサイズに影響を与えるためである。

（4）この亀裂防止処方はシリカゾル精密鋳造技術の各種表面粉末、例えばジルコニウム粉、白コランダム粉、ムライト粉などに適用する。水ガラス技術にも適用されます。ただし、パラメータは状況に応じて微調整する必要があります。