精密鑄造對市場的適應(yīng)能力和競爭

現(xiàn)階段，國內(nèi)鑄造行業(yè)內(nèi)使用的制殼工藝主要有以下4種：硅溶膠一低溫蠟型殼、復(fù)合型殼、水玻璃型殼以及硅溶膠一中溫蠟型殼。其中，前3種制殼工藝均采用低溫蠟?zāi)?，?種采用中溫蠟?zāi)?。為了滿足市場及客戶對鑄造產(chǎn)品質(zhì)量和價位方面的不同需求，需對各制殼工藝進行分析并逐步，從而提高產(chǎn)品對市場的適應(yīng)能力和競爭力。

1水玻璃型殼

水玻璃型殼工藝所需成本低廉、生產(chǎn)周期短、脫殼性優(yōu)良并且具有高的透氣性，以上也是其它工藝遙不能及的優(yōu)點。近年來，由于耐火材料的改進以及新型硬化劑的廣泛應(yīng)用，該工藝制得的型殼強度、尺寸精度、鑄件表面質(zhì)量和成品率了大幅度提高。但是，相比其他3種工藝來說，水玻璃型殼工藝鑄件的質(zhì)量仍然較差。

1.1存在的問題

(1)水玻璃粘結(jié)劑由于有較高的Na2O含量，因此，在高溫下的型殼強度以及抗蠕變僅為硅溶劑型殼的1/30~1/50。同時，由于面層的耐火材料選用的石英砂(粉)硬化劑選用氯化鉸，這就導(dǎo)致精鑄件的質(zhì)量等級較差。

(2)該工藝型殼的生產(chǎn)條件較差，很難控制生產(chǎn)過程及其參數(shù)，而影響精鑄件質(zhì)量的操作工序的操作規(guī)范也不能嚴(yán)格執(zhí)行。因此，該工藝現(xiàn)仍停留在手工工作階段，這就使得產(chǎn)品質(zhì)量很難，廢品率和返修率一直較高。

1.2改進方法及成本優(yōu)化

(1)耐火材料選用高純度硅微粉代替石英砂粉，并采用圓形石英粉制成面層涂料。表2即為硅微粉技術(shù)參數(shù)。這可以提高面層的化學(xué)穩(wěn)定性，也可高粉液比涂料。

(2)加強對生產(chǎn)現(xiàn)場的管理，按照標(biāo)準(zhǔn)進行操作，并生產(chǎn)環(huán)境，從而型殼質(zhì)量。

(3)選用石英一硅溶膠型殼替代石英一水玻璃型殼，這就可以取消水玻璃和氯化鉸硬化劑的使用。通過計算成本，發(fā)現(xiàn)該方法在生產(chǎn)周期不變的情況下僅使生產(chǎn)成本增加了0.46元/kg。

2復(fù)合型殼

由于水玻璃型殼工藝具有上述缺點，因此，目前許多廠家多采用復(fù)合型殼工藝，也就是第 一、二層選用錯英石/莫來石一硅溶膠型殼，而背層仍為水玻璃型殼。該方法結(jié)合了硅膠型殼和水玻璃型殼的優(yōu)點，提高了鑄件表面質(zhì)量，并較低了表面粗糙度，并使返修率下降。

2.1存在的問題

(1)由于背層仍選擇水玻璃型殼，因此，符合型殼的高溫強度以及抗蠕變能力仍低于硅溶膠型殼。較終的產(chǎn)品的尺寸精度均低于硅溶膠型殼。

(2)當(dāng)型殼前兩層由水玻璃變成硅溶膠后，其整體透氣能力降低。當(dāng)燒培溫度低、保溫時間短時，鑄件會產(chǎn)生冷隔等缺陷，這就導(dǎo)致復(fù)合型殼工藝不能用于薄壁件、小件以及特小件。

(3)采用復(fù)合型殼技術(shù)的鑄件質(zhì)量其穩(wěn)定性明顯低于硅溶膠型殼。這仍然與背層采用質(zhì)量不穩(wěn)定的水玻璃粘結(jié)劑有關(guān)。

(4)復(fù)合型殼技術(shù)若采用錯英石，其成本為水玻璃型殼的4.5倍，如表1；而采用莫來石作面層，其成本與硅溶膠型殼也差別不大。由此可見，復(fù)合型殼技術(shù)的低成本優(yōu)越并不明顯。

2.2改進方法及成本優(yōu)化

(1)面層型殼的耐火材料選用石英代替錯英砂，實踐也證明了這種方法現(xiàn)實可行。采用該方法可使每噸型殼成本下降了3000元左右，僅比水玻璃型殼增加460元。

(2)背層耐火材料需要具有穩(wěn)定的質(zhì)量，優(yōu)良的高溫性能并且相對便宜，同時還要與面層耐火材料的膨脹率匹配。推薦兩種背層材料，分別為石英粉涂料一耐火粘土(體積比1：1)和顆粒粉涂料一耐火粘土(體積比7：3)。

(3)加強生產(chǎn)工序的質(zhì)量管理，生產(chǎn)環(huán)境。

3硅溶膠(低溫蠟)型殼

硅溶膠(低溫蠟)型殼工藝在制造大件時具有其的優(yōu)越性和適應(yīng)性。低溫蠟型殼工藝相比中溫蠟設(shè)備簡單，并且成型容易，較終的表面粗糙度也相差不大，這就能符合中大鑄件對尺寸、精度等較低的要求。與復(fù)合型殼相比，其尺寸、高溫性能好、抗蠕變。該工藝既能生產(chǎn)薄壁件、中小件，也可生產(chǎn)件，并能較高的成品率。

3.1存在的問題

(1)型殼多在水中脫蠟，鑄件表面易產(chǎn)生夾雜，因此該方法返修率較高。

(2)硅溶膠(低溫蠟)型殼的生產(chǎn)周期較長。如若有死角未干透，水中脫蠟時容易使硅溶膠回溶，較終導(dǎo)致型殼產(chǎn)生裂紋。

(3)該方法成本較高，約為水玻璃型殼的5倍，較復(fù)合型殼多17%。

3.2改進方法及成本優(yōu)化

(1)針對該方法在水中脫蠟不而產(chǎn)生夾雜缺陷，多采用蒸汽脫蠟方法鑄件質(zhì)量。如果采用熱水脫蠟，需在水中加入少量工業(yè)鹽 酸(體積分?jǐn)?shù)1%~3%。在回收蠟的過程中，可以選用含鹽 酸3%~5%的酸化水，并足夠的沸騰時間和沉淀時間。(2)采用日漸成熟的“快干硅溶膠”制殼，從而縮短生產(chǎn)周期?？旄晒枞苣z市場價僅高出普通硅溶膠的20%~30%，該成本提高可通過提高生產(chǎn)率、減少電耗來彌補。

(3)采用石英粉作為面層耐火材料可以降低該型殼工藝的成本，相比采用錯英石其成本可下降55.8%。