應用
陶瓷型鑄造是在普通砂型鑄造基礎上發展起來的一種新工藝。陶瓷型有兩種類型:①陶瓷型全由陶瓷漿料澆灌而成。其制作過程是先將模樣固定于型板上,外套砂箱,再將調好的陶瓷漿料倒入砂箱,待結膠硬化后起模,經高溫焙燒即成為鑄型。②采用襯套,在襯套和模樣之間的空隙澆灌陶瓷漿料制造鑄型。襯套可用砂型,也可用金屬型。用襯套澆灌陶瓷殼層可以節省大量陶瓷漿料,在生產中應用較多。
陶瓷型鑄件表面粗糙度可達 Ra10~1.25 微米,尺寸精度高達 3~5 級,能達到減少切削加工的目的。陶瓷型鑄造生產周期短,金屬利用率高。最大鑄件可達十幾噸,主要用于鑄造大型厚壁精密鑄件和鑄造單件小批量的沖模、鍛模、塑料模、金屬模、壓鑄模、玻璃模等各種模具。陶瓷型鑄造模具的使用壽命可與用機械加工方法制成的模具相媲美,而制造成本則比用機械加工方法制成的模具低。
將熔融的金屬澆注到一次性的陶瓷鑄型或殼模中,以塑成復雜花紋和復雜幾何形狀的產品部件,如渦輪葉片、武器配件、管道配件、鎖具部件、手動工具以及珠寶飾品等。典型的鑄造制程如下顯示:
便攜式在線粘度計:
此制程要么使用涂覆了陶瓷漿料的蠟?;蛘呦6纬傻娜勰hT型,要么就是如上所提的陶瓷殼模。該鑄型由噴涂、浸漬或者澆注陶瓷漿料至模型上并經過多重步驟處理而制成。第一步就是涂覆呈一個光滑表面的細膩陶瓷底漆,以使復雜花紋印到完工成品件上。緊接著逐步增加粗糙陶瓷
灰泥形成適當的壁體厚度,然后待硬化后起模并去除蠟模/消失模,再經焙燒即可成為鑄型。一旦陶瓷熔模從完工成品中剝離出來,這項技術就縮減了額外機械加工的必要。
陶瓷漿料的混合物可通過混合陶瓷原料粉末、水溶性丙烯酸粘合劑和水而獲得。陶瓷漿料由硅酸乙酯水解液和質地較純、熱穩定性較高的細耐火砂如電熔石英、鋯英石、剛玉等混合而成。為使陶瓷漿料在短時間內結膠,常加入氫氧化鈣或氧化鎂作為催化劑。由于使用的耐火材料成分及其外
觀都與陶瓷相似,故稱為陶瓷型。其中,水溶性丙烯酸粘合劑的平均分子量大約從 10,000~500,000,并且在水中的慣性平方半徑不超過 100nm。陶瓷漿料混合物應具有低粘性和陶瓷原料粉末的良好分散性、良好的流動性和良好的個性態特征。并通過溶液粘度的減少可提供具有高密度和優異干燥特性的陶瓷生料數據,分子量未見減少的水溶性丙烯酸粘合劑則表明包含了厭水性組分。
問題描述
此制程非常耗費時間和人力。對于小體積的應用,模型成本可能很高,并且由于強度低而容易損壞或者變形。為了確保產品品質始終一致,當做精密熔模的關鍵封裝時要求一致的陶瓷漿料粘度和固體濃度。如果未施加預定配額的漿料,當燒制或者澆注熔融金屬時由于不恰當的粘度控制而產生廢料和低的產品產量,從而陶瓷可能無法承受而導致失敗。也許直到熔融金屬澆注進熔模,或者該制程完成了大約 85%以后,才可能讓人意識到漿料涂層的薄弱。
另外對于浸漬過程,漿料槽通過上方槽壁進入到槽中的犁或固定葉片和被混合的產品一同轉動。機械手臂可以使得產品部件深入至涂層漿料的中心。海默生XL、RV在線粘度計可以直接插入料槽,實時讀數。
解決方案
陶瓷漿料粘度控制的理想性,直接關系到陶瓷鑄型的質量好壞和一致性。而后續熔融金屬澆注
進熔模成型成功與否的主要原因很大可能已經不是設備的問題,而是現場涂料的粘度變化造成的,
如附件中的粘度-時間變化圖。
絕大部分客戶現場是用涂料杯進行配料測試,而不進行噴涂過程的在線實時監測和調整,因此隨著溶劑的不斷揮發,物料的粘度越來越高,涂層的厚度也會發生很大波動,他們可能會抱怨設備沒有調整到最佳狀態,從而不得不反復調試。而利用在線粘度計就可以完美解決這個問題。
陶瓷熔模鍛造的應用類型
? 航空配件
? 發電設備 – 渦輪機
? 自動化設備 – 搖桿臂、軸、閥類產品
? 制造廠商 – 設備、轉動槽廠家、陶瓷坯泥供應商
? 輕武器 – 槍炮部件
? 醫療器械 – 重構產品 (膝蓋、臀部以及牙移植物等)
優越性
? 通過限制廢料,使用自動化技術來開始/停止開關泵,或者開啟電磁閥定時定量給料控制粘度,從而了提高產品產量。
? 通過自動調節粘度至設定點,最優化漿料對模型的附著力。
? 針對不合格陶瓷漿料粘度的預警系統。
? 粘度和溫度的連續 4-20mA 信號,RS232 或 RS485 輸出信號。
? 單點控制器提供了粘度數據走勢和高/低報警。
? 多點控制器可適用于高達 10 個測試單元。
? 如需進一步保存數據,無控制器時也可與客戶端DCS 進行聯接。