Le choix du revêtement de sol de silice affectera directement la rugosité de la surface et la précision dimensionnelle dumoulages de précision. Les revêtements de sol de silice peuvent généralement sélectionner directement un sol de silice avec une fraction massique de silice de 30 %. Le processus de revêtement est simple et l'opération est pratique. Dans le même temps, la coque du moule de coulée produite à l'aide du revêtement présente une résistance élevée et le cycle de fabrication de la coque peut également être raccourci.
Le sol de silice est un liant typique à base d’eau avec une structure colloïdale d’acide silicique. Il s'agit d'une solution colloïdale polymère dans laquelle des particules de silice hautement dispersées sont solubles dans l'eau. Les particules colloïdales sont sphériques et ont un diamètre de 6 à 100 nm. Leprocessus de moulage à modèle perdupour fabriquer la coque, il y a le processus de gélification. De nombreux facteurs influencent la gélification, principalement l'électrolyte, le pH, la concentration du sol et la température. Il existe de nombreux types de sols de silice commerciaux, le plus utilisé étant le sol de silice alcalin avec une teneur en silice de 30 %. Le processus de fabrication d’une coque de sol de silice est relativement simple. Chaque processus comporte trois processus : le revêtement, le ponçage et le séchage. Chaque processus est répété plusieurs fois pour obtenir une coque multicouche de l'épaisseur requise.
Il existe généralement deux méthodes pour produire un sol de silice : l’échange d’ions et la dissolution. La méthode d'échange d'ions fait référence à l'échange d'ions de verre d'eau dilué pour éliminer les ions sodium et autres impuretés. Ensuite, la solution est filtrée, chauffée et concentrée jusqu'à une certaine densité pour obtenir un sol de silice. La méthode de dissolution fait référence à l'utilisation de silicium pur industriel (la fraction massique de silicium ≥ 97 %) comme matière première, et sous l'action du catalyseur, il est directement dissous dans l'eau après chauffage. Ensuite, la solution est filtrée pour obtenir un sol de silice.
Paramètres techniques du sol de silice pour le moulage à modèle perdu | ||||||||
| Non. | Composition chimique (fraction massique, %) | Propriétés physiques | Autres | |||||
| SiO2 | Na2O | Densité (g/cm3) | pH | Viscosité cinématique (mm2/s) | Taille des particules de SiO2 (nm) | Apparence | Phase stationnaire | |
| 1 | 24 - 28 | ≤ 0,3 | 1,15 - 1,19 | 9,0 - 9,5 | ≤ 6 | 7 - 15 | de couleur ivoire ou vert clair, sans impureté | ≥ 1 an |
| 2 | 29 - 31 | ≤ 0,5 | 1,20 - 1,22 | 9,0 - 10 | ≤ 8 | 9 - 20 | ≥ 1 an | |
Les pièces moulées obtenues par le processus de fabrication de coques au sol de silice présentent une faible rugosité de surface, une précision dimensionnelle élevée et un long cycle de fabrication de coques. Ce procédé est largement utilisé dans la coulée d'alliages résistants à la chaleur à haute température, d'aciers résistants à la chaleur, d'aciers inoxydables, d'aciers au carbone, d'alliages faiblement alliés, d'alliages d'aluminium et d'alliages de cuivre.
Le procédé de moulage de précision à cire perdue au sol de silice convient à la production reproductible de composants de forme nette à partir d'une variété de métaux différents et d'alliages à haute performance. Bien qu'il soit généralement utilisé pour de petites pièces moulées, ce procédé a été utilisé pour produire des cadres de portes d'avions complets, avec des pièces moulées en acier pesant jusqu'à 500 kg et des pièces moulées en aluminium allant jusqu'à 50 kg. Comparé à d’autres procédés de moulage tels que le moulage sous pression ou le moulage en sable, ce processus peut s’avérer coûteux. Cependant, les composants qui peuvent être produits à l'aide du moulage de précision peuvent incorporer des contours complexes et, dans la plupart des cas, les composants sont coulés presque en forme, ce qui nécessite peu ou pas de retouche une fois coulés.
Les principaux composants du revêtement de cire du processus de coulée de précision sont :
Adhésif de sol de silice pour couche superficielle. Il peut garantir la résistance de la couche superficielle et garantir que la couche superficielle ne se fissure pas ;
Réfractaire. Il s'agit généralement de poudre de zirconium de haute pureté pour garantir que le revêtement a un caractère réfractaire suffisant et ne réagit pas chimiquement avec le métal en fusion.
Lubrifiant. C'est un tensioactif. Étant donné que le revêtement de sol de silice est un revêtement à base d'eau, la mouillabilité entre celui-ci et le moule en cire est mauvaise, et l'effet de revêtement et de suspension n'est pas bon. Par conséquent, il est nécessaire d’ajouter un agent mouillant pour améliorer les performances de revêtement et d’accrochage.
Antimousse. C'est également un tensioactif dont le but est d'éliminer les bulles d'air présentes dans l'agent mouillant.
Affineur de grains. Il peut assurer le raffinement du grain des pièces moulées et améliorer les propriétés mécaniques des pièces moulées.
Autres appendices :agent de suspension, indicateur de séchage, agent à libération prolongée, etc.
Une sélection correcte de la proportion de chaque composant dans le revêtement de sol de silice est la clé pour garantir la qualité du revêtement. Les deux composants les plus fondamentaux des revêtements sont les réfractaires et les liants. Le rapport entre les deux est le rapport poudre/liquide du revêtement. Le rapport poudre/liquide de la peinture a une grande influence sur les performances de la peinture et de la coque, ce qui affectera en fin de compte la qualité de la pièce moulée. Si le rapport poudre/liquide du revêtement est trop faible, le revêtement ne sera pas assez dense et il y aura trop de vides, ce qui rendra la surface de la pièce coulée rugueuse. De plus, un rapport poudre/liquide trop faible augmentera également la tendance du revêtement à se fissurer et la résistance de la coque sera faible, ce qui finira par provoquer une fuite du métal en fusion pendant la coulée. D'autre part, si le rapport poudre/liquide est trop élevé, le revêtement sera trop épais et la fluidité sera mauvaise, ce qui rendra difficile l'obtention d'un revêtement d'épaisseur uniforme et d'épaisseur appropriée.
La préparation du revêtement est un élément important pour garantir la qualité de la coque. Lors de la formulation du revêtement, les composants doivent être uniformément dispersés et entièrement mélangés et mouillés les uns avec les autres. L’équipement utilisé pour la formulation de la peinture, le nombre d’ajouts et le temps d’agitation affecteront tous la qualité de la peinture. Notre atelier de fonderie de précision utilise des mélangeurs continus. Afin de garantir la qualité du revêtement, lorsque tous les composants du revêtement sont des matières premières nouvellement ajoutées, le revêtement doit être agité pendant une période suffisamment longue.
Le contrôle des propriétés des revêtements de sol de silice est une étape importante du contrôle qualité. La viscosité, la densité, la température ambiante, etc. de la peinture doivent être mesurées au moins trois fois par jour et doivent être contrôlées à tout moment dans la plage définie.
Heure de publication : 25 juillet 2022