水玻璃工艺制壳.docx

水玻璃工艺制壳
精密铸造
制壳
1范围
本标准规定了制造型壳（以下简称制壳）的工艺要求、操作程序、注意事项和检查项目。
本标准适用于水玻璃、石英砂、铝矾土砂、高岭石系列砂等材料的型壳制造。
2工艺要求
2.1室温：15~32度，湿度40%~60%.
2.2工艺材料主要技术参数
2.2.1水玻璃涂料应符合标准CICBA/B02.07。
2.2.2撤砂
2.2.2.1石英砂
SiO2（%）
Fe2O3
（%）
含粉（泥）量（%）
含水量（%）
粒   度
表面层
加固层
＞97
≤0.2
≤0.2
≤0.3
70#（0.0212）
20#（0.85）
2.2.2.2铝矾土砂（适用于加固层）
Al2O3（%）
SiO2（%）
Fe2O3（%）
含粉量(%)
粒度
＞80
≤1.5
≤0.3
≤0.3
20#（0.85）
2.2.2.3高岭石系列（适用于加固层）
Al2O3（%）
SiO2(%)
Fe2O3(%)
含粉量（%）
含水量（%）
粒度
40~46
49~50
≤1.2
≤0.3
≤0.3
20#（0.85）

2.2.3硬化剂
2.2.3.1结晶氯化铝硬化剂
Al2O3(%)
JFC加入量（%）
碱化度（B%）
PH值
密度/（g/cm3）
6~8.5
0.05
5~13
1.5~2.5
1.17~1.20
2.2.3.2氯化铵硬化剂：NH4Cl量（%）：20~25
2.2.3.3氯化镁硬化剂：MgCl2含量（%）30~40；1.26~1.30g/cm3。
2.2.3.4混合硬化剂
AlCl3·6H2O(%)
NH4Cl（%）
JFC加入量（%）
PH值
密度/（g/cm3）
20~24
8~10
0.05
2.0~2.5
1.16~1.18
2.3制壳线工艺参数
工艺参数
硬化
种类
表面层
加固层
硬化
干燥
硬化
干燥
温度（℃）
时间
min
温度
（℃）
时间
min
温度（℃）
时间
Min
温度（℃）
时间
Min
结晶氯化铝
常温
12~15
20~32
14~16
常温
10~12
25~35
12~14
氯化铵
26~38
6~8
26~38
7~9
38~45
6~8
38~45
7~9
混合硬化剂
常温
8~10
20~32
10~12
常温
8~10
25~35
10~12
注：a氯化铵硬化剂可分别与结晶氯化铝、氯化镁进行复合硬化，即前2~3层为氯化铵硬化，3~4层以后为结晶氯化铝硬化或氯化镁化。氯化镁硬化的工艺参数同氯化铵硬化。
b如增加过渡层，其硬化、干燥工艺参数同表面层，撤砂粒度30#（0.600）。
c涂料层数按铸件单重选择。一般铸件单重≤0.4kg的涂四层半，>0.40~1.00kg的五层半，>1.00kg的涂六层半。特殊铸件如：多孔复杂铸件，单重>2.5kg铸件定位手工制壳，其涂料层次参照一般铸件要求执行并增加涂料层次。
2.4手工制壳工艺参数
2.4.1硬化温度与时间等效采用制壳工艺参数。
2.4.2自然风干时间：25~30min。
2.4.3室温低于5℃或阴雨天应适当延长硬化时间与风干时间，以保证型壳质量为准。
3制壳线操作程序
3.1检查所有设备运转是否正常。
3.2现将涂料充分搅拌均匀，测量涂料展度、硬化剂参数，启动干燥时设备，测量风温，使所有的指标都控制在工艺要求的范围内。
3.3制壳线撤砂方式有两种，一种是沸腾式撤砂，另一种是雨淋式撤砂。启动撤砂机，把撤砂效果调整到最佳状态。
3.4开动制壳线，将合格的模组挂在吊具上，按上涂料-撤砂-硬化-干燥程序即铸件规定的层次制壳。
3.5在涂料、撤砂工序中，要切实负责，对一、二层难涂之处，需用排刷点刷或用压缩空气吹，消除气泡。必须勤加砂子，确保撤砂机有一定量的砂子，每涂一层筛去一次砂疙瘩。
3.6制壳完毕，浇口杯顶部用专用工具打平，浮砂、壳皮用压缩空气吹干净。然后把模组从吊具上取下，按品种存放在专用的模组小车（筐、架）上。
4手工制壳操作程序
4.1将当班生产的模组全部挂在硬化槽上方的吊架上，按3.1~3.3的有关程序作好制壳前的准备工作。
4.2从吊架上取出模组，按2.4的规定手工进行上涂料-撤砂-硬化-风干等操作程序及铸件规定的层次与3.6的有关规定完成制壳。
5注意事项
5.1水玻璃型壳的撤砂，一般表面层、过渡层、加固层全部用石英砂，也可以从第三层开始用铝矾土砂或高岭石系列砂。应因地制宜最低的成本保证最佳的型壳质量选择型壳用砂。
5.2在生产过程中，应保证涂料粘度、撤砂效果、硬化温度、干燥温度、干燥时间符合工艺要求，若检查不符合要求时，应立即停止生产，调整合格后再生产。
5.3工作中要经常检查硬化槽内是否有模组或零件掉入并及时捞出。
5.4模组掉件处应补上足够的层次，掉件大于三分之一者不再继续涂制。
5.5模组存放应按品种摆放整齐，不允许堆层加码。
5.6硬化槽、干燥室、涂料槽、撤砂机应定期清理，保证良好状态。
6检查项目
6.1涂料粘度、硬化温度、干燥温度每班检测3~4次，做好原始记录。
6.2每周化验一次结晶氯化铝硬化液中Al2O3含量，B（碱化度）含量。
6.3每周化验三次氯化铵硬化液中NH4Cl含量。
6.4每周化验二次氯化镁硬化液中MgCl2含量。
6.5每周化验一次混合硬化液中AlCl3·6H2O含量，NH4Cl含量。

水玻璃工艺涂料配置
精密铸造
涂料配置
1工艺要求
1.1工艺材料主要技术参数
1.1.1水玻璃
指标名称
硬化剂种类
模数/
（M）
表面层密度/
（g/cm3）
 加固层密度/
 （g/cm3）
结晶氯化铝
3.2~3.6
1.26~1.28
1.28~1.30
氯化铵
3.1~3.4
1.28~1.30
1.30~1.32
1.1.2石英粉（用于表面涂料）
SiO2（%）
Fe2O3(%)
含水量(%)
粒度
>98.0
≤0.1
≤0.3
270#
1.1.3高铝合成粉(用于加固层涂料)
Al2O3(%)
SiO2(%)
Fe2O3(%)
含水量(%)
胶质价(%)
粒度
65~75
20~30
≤2.5
≤0.3
18~22
200#
1.1.4铝矾土粉(用于加固层涂料)
Al2O3(%)
Fe2O3(%)
含水量(%)
粒度
>80.0
≤1.5
≤0.3
200#
1.1.5煤矸石粉(用于加固层涂料)
Si2O3(%)
SiO2(%)
Fe2O3(%)
含水量(%)
粒度
40-46
49-55
≤1.2
≤0.3
200#
涂料配置
1工艺要求
1.1工艺材料主要技术参数
1.1.1水玻璃
指标名称
硬化剂种类
模数/
（M）
表面层密度/
（g/cm3）
加固层密度/
（g/cm3）
结晶氯化铝
3.2~3.6
1.26~1.28
1.28~1.30
氯化铵
3.1~3.4
1.28~1.30
1.30~1.32

1.1.2石英粉（用于表面涂料）
SiO2（%）
Fe2O3(%)
含水量(%)
粒度
>98.0
≤0.1
≤0.3
270#
1.1.3高铝合成粉(用于加固层涂料)
Al2O3(%)
SiO2(%)
Fe2O3(%)
含水量(%)
胶质价(%)
粒度
65~75
20~30
≤2.5
≤0.3
18~22
200#
1.1.4铝矾土粉(用于加固层涂料)
Al2O3(%)
Fe2O3(%)
含水量(%)
粒度
>80.0
≤1.5
≤0.3
200#
1.1.5煤矸石粉(用于加固层涂料)
Si2O3(%)
SiO2(%)
Fe2O3(%)
含水量(%)
粒度
40-46
49-55
≤1.2
≤0.3
200#

1.2涂料配置
涂料种类
液粉比
JFC加入量
(按重量计算)
结晶氯化铝硬化剂
氯化铵硬化剂
表面层
1:1.10~1.25
1:1.10~1.30
0.05%
加固层
1:1.05~1.15
1:1.20~1.50
0.05%
1.3涂料粘度
室温（度）
粘度（s）
涂料种类
≥8~10
＞10~15
＞15~20
＞20~25
＞25~30
备注
表面层
60~55
55~50
50~45
45~40
40~35
于结晶氯化氯硬化剂
加固层
26~24
24~22
22~20
20~18
18~16
表面层
65~60
60~55
55~50
50~45
45~40
用于氯化铵硬化剂
加固层
45~40
40~35
35~30
30~25
25~20
注：a.室内低于8℃，涂料粘度应提高：表面层应提高2~3s，加固层应提高1~2s。
   b.室内高于30℃，涂层粘度应降低：表面层应降低2~3s，加固层应降低1~2s。
   c.手工制壳的涂料粘度应增加：表面层应提高5~10s，加固层应提高2~3s。
2操作程序
2.1检查涂料搅拌机运转是否正常，按1.2的规定分别计算水玻璃、粉料、JFC的加入量，并准确称量。
2.2按1.1.1的规定，水玻璃加水处理合格后一次性加入涂料搅拌机中，加JFC搅匀，粉料应分2~3次加入，边加边搅拌至全部完成，再搅拌60~90min。可间断搅拌每次搅拌时间不得小于30min。
2.3配好的涂料应静置4~8h，使用前应充分搅拌，达到2.3的规定后方能使用。
3注意事项
3.1若在表面层与加固层之间增加过渡层，其涂料粘度应在表面层的基础降低5~10s。
3.2涂料配比作为一次性配料的工艺要求，最终按室温调整到工艺规定的粘度。
4检查项目
4.1水玻璃、耐火粉料按进货批次进行检验，检验结果应符合2.1和有关材料标准要求。
4.2涂料粘度采用体积100ml，流出孔φ6±0.02mm的标准流杯，每班测定1~2次，测定结果应符合2.3的规定。
4.3期采用不锈钢涂片或玻璃片测定涂料的覆盖性（涂料厚度及均匀性），要求达到涂料无堆积、涂层均匀。
4.4水玻璃模数、涂料的粘度和覆盖性的测定方法，按JB4007——85《熔模铸造涂料试验方法》的规定进行。
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