निवेश मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान पानी के गिलास रेत से बने खोल में प्रदूषण का क्या कारण है?

निवेश कास्टिंग (खोई हुई मोम कास्टिंग) में, पानी के गिलास रेत खोल बनाने की प्रक्रिया का उपयोग करते समय, रेत खोल प्रदूषण (खोल छीलना) सामान्य दोषों में से एक है, जो खुरदरी सतह, गड़गड़ाहट और यहां तक ​​कि कास्टिंग के संरचनात्मक फ्रैक्चर का कारण बन सकता है। निम्नलिखित संभावित कारण और समाधान हैं:

1. मुख्य कारणों का विश्लेषण

(1) पानी के गिलास चिपकने की समस्या यह है कि पानी के गिलास मापांक (SiO₂/Na₂O अनुपात) उपयुक्त नहीं है। मापांक बहुत अधिक है (>3.2): यह बहुत जल्दी कठोर हो जाता है, खोल भंगुर होता है, और इसमें टूटने और प्रदूषण होने का खतरा होता है। मापांक बहुत कम (<2.6): धीमी गति से सख्त होना, अपर्याप्त ताकत, खराब इंटरलेयर बॉन्डिंग। पानी के गिलास का अनुचित घनत्व (>1.40 ग्राम/सेमी ³) खराब पारगम्यता और निचली परत की अपर्याप्त घुसपैठ की ओर जाता है; यदि घनत्व बहुत कम है (<1.28 ग्राम/सेमी ³), तो बंधन शक्ति अपर्याप्त है।

(2) अनुचित सख्त करने की प्रक्रिया, सख्त करने वाले एजेंट की अपर्याप्त सांद्रता या समय (एनएच ₄ सीएल या सीओ ₂), अधूरा सख्त होना, खोल के अंदर अवशिष्ट अप्रयुक्त पानी का गिलास, सूखने के बाद सिकुड़न और प्रदूषण। CO₂ वेंटिलेशन का समय बहुत लंबा है या दबाव बहुत अधिक है। सतह अत्यधिक कठोर हो गई है, और आंतरिक परत कठोर नहीं हुई है, जिससे "हार्ड शेल सॉफ्ट कोर" संरचना बनती है।

(3) जब रेत को असमान रूप से छिड़का जाता है या शेल बनाने के संचालन में रेत के कण आकार का वितरण अनुचित होता है, और मोटे रेत (जैसे 20-40 जाल) का अनुपात बहुत अधिक होता है, तो परतों के बीच यांत्रिक इंटरलॉकिंग कमजोर होती है। जब बहुत अधिक महीन रेत (जैसे 70-100 जाल) होती है, तो पारगम्यता खराब होती है और सख्त गैस प्रवेश नहीं कर पाती है। अपर्याप्त इंटरलेयर सूखने के कारण पिछली परत पूरी तरह सूखने से पहले अगली परत को लेपित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप अवशिष्ट नमी के कारण आसंजन में कमी आती है।

(4) पर्यावरणीय कारक जैसे उच्च आर्द्रता (>70% आरएच), पानी का गिलास नमी को अवशोषित करना, सख्त प्रतिक्रिया में देरी, और कम शेल ताकत। जब तापमान बहुत कम (<15 ℃) होता है, तो सख्त प्रतिक्रिया दर कम हो जाती है और इंटरलेयर बॉन्डिंग मजबूत नहीं होती है।

(5) अवशिष्ट रिलीज एजेंटों (जैसे सिलिकॉन तेल) या धूल के साथ मोम के सांचों की सामग्री का संदूषण पानी के गिलास और रेत के कणों के बीच संबंध को प्रभावित कर सकता है।

2. समाधान

(1) पानी के गिलास मापदंडों को अनुकूलित करें और मापांक को 2.8-3.0 पर समायोजित करें (NaOH या सिलिका सॉल जोड़कर)। घनत्व को 1.30-1.36 ग्राम/सेमी³ के बीच नियंत्रित करें (पानी से पतला या सांद्रित करें)। (2) 20-25% एनएच ₄ सीएल सख्त समाधान एकाग्रता और 5-10 मिनट के भिगोने के समय के साथ सख्त प्रक्रिया को मानकीकृत करें। CO सख्त होना: दबाव 0.1-0.2MPa, वेंटिलेशन समय 30-60 सेकंड (शेल मोटाई के अनुसार समायोजित)।

(3) शैल निर्माण कार्य के लिए रेत की ग्रेडिंग में सुधार करें: निचली परत के लिए मोटे रेत (20-40 जाल), संक्रमण परत के लिए मध्यम रेत (40-70 जाल) और सतह परत के लिए महीन रेत (70-100 जाल) का उपयोग करें। इंटरलेयर सुखाने: प्रत्येक परत को लेपित करने के बाद, इसे 2-4 घंटे के लिए प्राकृतिक रूप से सुखाया जाना चाहिए (या मजबूर वेंटिलेशन सुखाने)।

(4) पर्यावरण नियंत्रण पर्यावरण तापमान: 20-25 ℃, आर्द्रता ≤ 60% बनाए रखें। वैक्स मोल्ड की सफाई: रिलीज एजेंट को पूरी तरह से हटाने के लिए अल्कोहल या विशेष सफाई एजेंटों का उपयोग करें।

(5) अन्य उपायों में सुदृढ़ीकरण एजेंट जोड़ना शामिल है: इंटरलेयर आसंजन में सुधार के लिए पानी के गिलास में 1-2% सिलेन कपलिंग एजेंट (जैसे केएच550) जोड़ना। द्वितीयक सख्तीकरण: खोल बनने के बाद, इसे सुदृढीकरण के लिए सख्त करने वाले घोल में पूरी तरह डुबोया जाता है।

3. दोष जांच प्रक्रिया

1. परत की स्थिति की जांच करें: सतह परत और संक्रमण परत को अलग करना → मोम मोल्ड की सफाई या सतह परत रेत कण समस्या। संक्रमण परत और पिछली परत को अलग करना → सख्त करने की प्रक्रिया या सैंडिंग ग्रेडिंग मुद्दे।

2. शेल की ताकत का परीक्षण: प्रत्येक परत की कठोरता को मापने के लिए एक कठोरता परीक्षक का उपयोग करें, और अंतर 15% से अधिक होने पर सख्त मापदंडों को समायोजित करें।

3. क्रॉस-सेक्शनल आकृति विज्ञान का अवलोकन: अधिक रेत के कण गिर रहे हैं → अपर्याप्त चिपकने वाला; चिकना क्रॉस-सेक्शन → अपर्याप्त सख्त होना।

4. वैकल्पिक प्रक्रिया सुझाव: यदि प्रदूषण बार-बार होता है, तो निम्नलिखित वैकल्पिक समाधान पर विचार किया जा सकता है: सिलिका सोल पानी का गिलास मिश्रित खोल: सतह परत (उच्च परिशुद्धता) के लिए सिलिका सोल, और पिछली परत (कम लागत) के लिए पानी का गिलास।

सभी सिलिका सोल प्रक्रिया: कम प्रदूषण जोखिम, लेकिन उच्च लागत। सामग्री, प्रक्रिया और पर्यावरणीय मापदंडों को व्यवस्थित रूप से समायोजित करके, पानी के गिलास रेत के गोले में प्रदूषण की समस्या को प्रभावी ढंग से हल किया जा सकता है। पहले अनुकूलन योजना को मान्य करने के लिए छोटे पैमाने पर प्रयोग करने का सुझाव दें।