浅谈熔模精密铸造硅溶胶涂料的质量控制

2014-08-15祃俊智河北光德流体控制有限公司河北沧州060001

化工管理 2014年24期

祃俊智（河北光德流体控制有限公司河北沧州 060001）

引言

随着科学技术的快速发展，对于现代熔模精密铸件质量的要求越来越高。如何保障铸件的质量，是精密铸造业一直研究的问题。在确保铸件质量的过程中，除了制定合理、科学的制造工艺外，更为重要的就是严格的控制好硅溶胶涂料的质量，进而保障铸件的质量。通过对涂料参数、涂挂质质量、干燥质量的严格控制，进一步提高精密铸件的质量，确保企业能够生产出合格的产品。

一、硅溶胶的相关特性

硅溶胶是一种外观为乳白色的半透明胶体溶液，大多数情况下呈稳定的碱性，少数情况下呈现酸性。硅溶胶具有较低的粘度，分散性能好，能够充分的进入到需要填充的固体物质中，并且可以保障固体物质的表面平滑。在硅溶胶粒子的表面上有硅醇羟基和吸附水，这样能够有效的提高硅溶胶的润湿性。此外，硅溶胶还具有良好的粘结性和反应性，在使用硅溶胶后进行干燥和烧结能够形成一层坚固的膜，并且这种膜一旦成型就不会再次溶解在水和其他物质中。硅溶胶通过与有机树脂的均质混合后，可以有效的改善混合物质的机械、化学性能。与此同时，硅溶胶还具有良好的稳定性，一旦凝固就不会在溶解在水中和出现变质的现象。

二、硅溶胶涂料及其制备

在进行精密铸造的过程中，硅溶胶涂料的制备需要根据实际情况选取适当的制备方法。硅溶胶涂料在制造型壳时有面层涂料和背层涂料之分，面层涂料会与金属液直接接触，也是决定铸件表面质量的重要因素，需要要求这种涂料具有很好的耐热性、粘性和润滑性。这种涂料的成分主要有：耐火材料、润湿剂、粘结剂和消泡剂等。而背层涂料不需要与金属液直接接触，它主要是保证型壳的强度、刚性等综合力学性能，这种涂料的成分与面层涂料的成分基本相同，只是粘结剂的粘性要小一些，可以避免涂料的堆积。此外，在面层涂料和背层涂料之间还有一种过渡层涂料，它主要是为了让面层与背层很好的粘结在一起，进而保障过渡层涂料的涂挂质量和整个壳型的质量。这种涂料的成分与上述两种涂料的成分基本相同，只是粘结剂的粘性要大一些，这样才能够保证面层与背层紧密的粘结在一起。

进行硅溶胶涂料的制备时，先向配料池中加入一定量的硅溶胶，然后在加入一定比例的润滑剂，并进行搅拌，在搅拌的过程中需要加入耐火粉料，最后在加入消泡剂。为了保障涂料的质量，需要控制好每种原料的比例和搅拌的时间，并且要采用专门的涂料配置设备，这样才能够保证涂料的质量，为保障精密铸件质量奠定基础。

三.硅溶胶涂料的质量控制

影响熔模精密铸件质量的因素很多，壳型制造工艺和制作设备都能够影响到铸件的质量。然而在影响熔模精密铸件质量的因素中，硅溶胶涂料的质量是影响铸件质量的主要因素。因此，对于保障铸件质量而言，控制好硅溶胶涂料的质量是极为重要的。在进行硅溶胶涂料质量控制的过程中，需要了解质量控制过程中容易出现问题，并采取相应的措施加以解决，主要从以下几个方面进行控制。

1.硅溶胶涂料参数的控制

硅溶胶涂料参数的控制主要包括SiO2含量、PH值、粘度等参数的控制。对于SiO2含量的控制是比较困难的，因为硅溶胶涂料中粘结剂的水份时刻都在蒸发，这样就会导致涂料粘结剂的组成发生变化，进而致使涂料中SiO2含量增加。为了解决这一问题，需要每天定时的向涂料中定量的加入蒸馏水，这样才能够将SiO2的含量控制在规定的范围内。涂料的PH值也会影响到涂料的质量，需要随时的检测涂料的PH值，及时的调整涂料的酸、碱性，使得PH值在允许的范围内。对于涂料中粘度的控制，主要是控制好粘结剂的含量和粘结剂的粘性，根据实际的需要选取合适比例的、一定粘性的粘结剂即可。

2.涂料涂挂质量的控制

为了保证涂料涂挂质量，在进行涂挂涂料之前，需要将模组清洗干净，并在模组的表面进行轻度的刻蚀，这样能够保证涂料紧密的粘结在模组上。此外，在涂挂时还需要对模组进行全面的检查，确保模组没有质量问题后再进行涂料的涂挂。对于一些有孔的铸件，还需要根据孔的深度，确定涂料的用量和涂挂的次数，进而保证每一个需要涂挂的地方都能够涂挂到，只有这样才能够保证涂料的涂挂质量，进而保障精密铸件的质量。

3.涂料干燥质量的控制

硅溶胶涂料的干燥需要根据其类型进行不同形式的干燥。对面层涂料的干燥需要进行无风干燥，并且保证干燥的时间在8个小时左右；过度层和背层涂料的干燥则进行通风干燥，但风速需要控制在8m/s，并且湿度需要控制在50%左右，干燥的时间一般需要控制在6个小时左右。此外，必须在确保上一层涂料干燥完全后，才能够进行下一层涂料的涂挂和干燥。如果上一层涂料干燥的不彻底，在进行下一层涂料干燥时，就会出现涂料层开裂的现象，使得面层表面不平整，影响壳型的质量和铸件的质量。为此，对于干燥时间的控制是控制涂料干燥质量的关键，再实际生产过程中需要把握好。