精密鑄造對市場的適應能力和競爭

現階段，國內鑄造行業內使用的製殼工藝主要有以下4種：矽溶膠一低溫蠟型殼、複合型殼、水玻璃型殼以及矽溶膠一中溫蠟型殼。其中，前3種製殼工藝均采用低溫蠟模，第4種采用中溫蠟模。為了滿足市場及客戶對鑄造產品質量和價位方麵的不同需求，需對各製殼工藝進行分析並逐步，從而提高產品對市場的適應能力和競爭力。

1水玻璃型殼

水玻璃型殼工藝所需成本低廉、生產周期短、脫殼性優良並且具有高的透氣性，以上也是其它工藝遙不能及的優點。近年來，由於耐火材料的改進以及新型硬化劑的廣泛應用，該工藝製得的型殼強度、尺寸精度、鑄件表麵質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量仍然較差。

1.1存在的問題

(1)水玻璃粘結劑由於有較高的Na2O含量，因此，在高溫下的型殼強度以及抗蠕變僅為矽溶劑型殼的1/30~1/50。同時，由於麵層的耐火材料選用的石英砂(粉)硬化劑選用氯化鉸，這就導致精鑄件的質量等級較差。

(2)該工藝型殼的生產條件較差，很難控製生產過程及其參數，而影響精鑄件質量的操作工序的操作規範也不能嚴格執行。因此，該工藝現仍停留在手工工作階段，這就使得產品質量很難，廢品率和返修率一直較高。

1.2改進方法及成本優化

(1)耐火材料選用高純度矽微粉代替石英砂粉，並采用圓形石英粉製成麵層塗料。表2即為矽微粉技術參數。這可以提高麵層的化學穩定性，也可高粉液比塗料。

(2)加強對生產現場的管理，按照標準進行操作，並生產環境，從而型殼質量。

(3)選用石英一矽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，發現該方法在生產周期不變的情況下僅使生產成本增加了0.46元/kg。

2複合型殼

由於水玻璃型殼工藝具有上述缺點，因此，目前許多廠家多采用複合型殼工藝，也就是第 一、二層選用錯英石/莫來石一矽溶膠型殼，而背層仍為水玻璃型殼。該方法結合了矽膠型殼和水玻璃型殼的優點，提高了鑄件表麵質量，並較低了表麵粗糙度，並使返修率下降。

2.1存在的問題

(1)由於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於矽溶膠型殼。較終的產品的尺寸精度均低於矽溶膠型殼。

(2)當型殼前兩層由水玻璃變成矽溶膠後，其整體透氣能力降低。當燒培溫度低、保溫時間短時，鑄件會產生冷隔等缺陷，這就導致複合型殼工藝不能用於薄壁件、小件以及特小件。

(3)采用複合型殼技術的鑄件質量其穩定性明顯低於矽溶膠型殼。這仍然與背層采用質量不穩定的水玻璃粘結劑有關。

(4)複合型殼技術若采用錯英石，其成本為水玻璃型殼的4.5倍，如表1；而采用莫來石作麵層，其成本與矽溶膠型殼也差別不大。由此可見，複合型殼技術的低成本優越並不明顯。

2.2改進方法及成本優化

(1)麵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定的質量，優良的高溫性能並且相對便宜，同時還要與麵層耐火材料的膨脹率匹配。推薦兩種背層材料，分別為石英粉塗料一耐火粘土(體積比1：1)和顆粒粉塗料一耐火粘土(體積比7：3)。

(3)加強生產工序的質量管理，生產環境。

3矽溶膠(低溫蠟)型殼

矽溶膠(低溫蠟)型殼工藝在製造大件時具有其的優越性和適應性。低溫蠟型殼工藝相比中溫蠟設備簡單，並且成型容易，較終的表麵粗糙度也相差不大，這就能符合中大鑄件對尺寸、精度等較低的要求。與複合型殼相比，其尺寸精度高、高溫性能好、抗蠕變。該工藝既能生產薄壁件、中小件，也可生產件，並能較高的成品率。

3.1存在的問題

(1)型殼多在水中脫蠟，鑄件表麵易產生夾雜，因此該方法返修率較高。

(2)矽溶膠(低溫蠟)型殼的生產周期較長。如若有死角未幹透，水中脫蠟時容易使矽溶膠回溶，較終導致型殼產生裂紋。

(3)該方法成本較高，約為水玻璃型殼的5倍，較複合型殼多17%。

3.2改進方法及成本優化

(1)針對該方法在水中脫蠟不而產生夾雜缺陷，多采用蒸汽脫蠟方法鑄件質量。如果采用熱水脫蠟，需在水中加入少量工業鹽 酸(體積分數1%~3%。在回收蠟的過程中，可以選用含鹽 酸3%~5%的酸化水，並足夠的沸騰時間和沉澱時間。(2)采用日漸成熟的“快幹矽溶膠”製殼，從而縮短生產周期。快幹矽溶膠市場價僅高出普通矽溶膠的20%~30%，該成本提高可通過提高生產率、減少電耗來彌補。

(3)采用石英粉作為麵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%。