シリカゾルコーティングの選択は、表面粗さと寸法精度に直接影響します。インベストメント鋳造.シリカゾルコーティングは、一般に、シリカの質量分率が30%のシリカゾルを直接選択することができます。コーティングプロセスは簡単で、操作は便利です。同時に、コーティングを使用して製造された鋳型シェルは強度が高く、シェル製造サイクルも短縮できます。
シリカゾルはケイ酸コロイド構造を有する代表的な水性バインダーです。高度に分散したシリカ粒子が水に溶けるポリマーコロイド溶液です。コロイド粒子は球形で、直径は 6 ～ 100 nm です。のインベストメント鋳造のプロセスシェルを作ることはゲル化のプロセスです。ゲル化には、主に電解質、pH、ゾル濃度、温度など、多くの要因が影響します。市販のシリカゾルには多くの種類がありますが、最も多く使用されているのはシリカ含有量30%のアルカリ性シリカゾルです。シリカゾルシェルを作るプロセスは比較的簡単です。各工程には、塗装、研磨、乾燥の 3 つの工程があります。必要な厚さの多層シェルを得るために、各プロセスが何度も繰り返されます。
シリカゾルの製造方法には、大きく分けてイオン交換法と溶解法があります。イオン交換法とは、希釈した水ガラスをイオン交換してナトリウムイオンなどの不純物を除去する方法です。次に、溶液を濾過し、加熱し、一定の濃度まで濃縮してシリカゾルを得る。溶解法とは、工業用純シリコン（シリコンの質量分率≧97％）を原料として使用することを指し、触媒の作用により、加熱後に水に直接溶解します。その後、溶液を濾過してシリカゾルを得る。
インベストメント鋳造用シリカ ゾルの技術的パラメーター | ||||||||
| いいえ。 | 化学組成（質量分率、％） | 物理的特性 | その他 | |||||
| SiO2 | Na2O | 密度 (g/cm3) | pH | 動粘度 (mm2/s) | SiO2 粒子サイズ (nm) | 外観 | 静止期 | |
| 1 | 24 - 28 | ≦0.3 | 1.15 - 1.19 | 9.0 - 9.5 | ≦6 | 7 - 15 | インボリュートまたは薄緑色で、不純物はありません | 1年以上 |
| 2 | 29 - 31 | ≦0.5 | 1.20 - 1.22 | 9.0 - 10 | ≦8 | 9 - 20 | 1年以上 | |
シリカゾルシェル製造法で得られた鋳物は、表面粗さが低く、寸法精度が高く、シェル製造サイクルが長い。このプロセスは、高温耐熱合金、耐熱鋼、ステンレス鋼、炭素鋼、低合金、アルミニウム合金、銅合金の鋳造に広く使用されています。
シリカ ゾル精密ロスト ワックス インベストメント キャスティング プロセスは、さまざまな金属や高性能合金からのネット シェイプ コンポーネントの繰り返し生産に適しています。このプロセスは一般的に小型の鋳物に使用されますが、航空機のドア フレーム全体の製造にも使用されており、最大 500 kg の鋼鋳物と最大 50 kg のアルミニウム鋳物が使用されています。ダイカストや砂型鋳造などの他の鋳造プロセスと比較して、高価なプロセスになる可能性があります。ただし、インベストメント キャスティングを使用して製造できるコンポーネントには、複雑な輪郭を組み込むことができます。ほとんどの場合、コンポーネントはネット シェイプに近い形で鋳造されるため、鋳造後の再加工はほとんどまたはまったく必要ありません。
インベストメント鋳造プロセスのワックス コーティングの主なコンポーネントは次のとおりです。
表層シリカゾル接着剤.表面層の強度を確保し、表面層が割れないようにすることができます。
耐火物.コーティングが十分な耐火性を持ち、溶融金属と化学的に反応しないようにするために、一般に高純度のジルコニウム粉末が使用されます。
潤滑剤.界面活性剤です。シリカゾルコーティングは水性コーティングのため、ワックスモールドとの濡れ性が悪く、コーティング・吊り効果が良くありません。そのため、塗布性や垂れ性を向上させるために湿潤剤を添加する必要があります。
消泡剤.また、湿潤剤中の気泡を除去することを目的とした界面活性剤でもあります。
穀物精製機.鋳物の結晶粒微細化を保証し、鋳物の機械的特性を改善できます。
その他の付属品:懸濁剤、乾燥指示薬、徐放剤など
シリカゾルコーティングの各成分の比率を正しく選択することが、コーティングの品質を確保するための鍵となります。コーティングの最も基本的な 2 つのコンポーネントは、耐火物と結合剤です。2 つの間の比率は、コーティングの粉末と液体の比率です。塗料の粉末と液体の比率は、塗料とシェルの性能に大きな影響を与え、最終的に鋳造の品質に影響を与えます。コーティングの粉末と液体の比率が低すぎると、コーティングの密度が十分に高くならず、ボイドが多すぎて鋳造物の表面が粗くなります。さらに、粉末対液体の比率が過度に低いと、コーティングが割れやすくなり、シェル強度が低くなり、最終的に鋳造中に溶融金属が漏れる原因となります。一方、粉液比が高すぎると塗膜が厚くなりすぎて流動性が悪く、均一な厚みで適度な厚みの塗膜が得られにくくなります。
コーティングの準備は、シェルの品質を確保するための重要な部分です。コーティングを調合するときは、成分を均一に分散させ、互いに完全に混合して湿らせる必要があります。塗料の調合に使用する設備、添加回数、撹拌時間などが塗料の品質に影響します。当社のインベストメント キャスティング ショップでは、連続ミキサーを使用しています。コーティングの品質を確保するために、コーティングのすべての成分が新たに追加された原材料である場合、コーティングは十分な時間攪拌する必要があります。
シリカ ゾル コーティングの特性の制御は、重要な品質管理ステップです。塗料の粘度、密度、周囲温度などを 1 日 3 回以上測定し、常に設定範囲内に制御する必要があります。
投稿時間: 2022 年 7 月 25 日