ለአይዝጌ ብረት ትክክለኛነት ዛጎሎች እንዴት እንደሚመረቱ?

የሼል ማምረቻ ከማይዝግ ብረት የተሰራ ትክክለኛነት የመውሰድ ዋና እርምጃ ነው። (ኢንቨስትመንት መውሰድ), የመለኪያ ትክክለኛነትን በቀጥታ መወሰን, የገጽታ ጥራት, እና የመጨረሻው አካል መዋቅራዊ ታማኝነት.

ከተለመደው የአሸዋ መቆጣጠሪያ በተቃራኒ, አይዝጌ ብረት ትክክለኛነት ቀረጻዎች በጣም ጥብቅ መቻቻልን ይፈልጋሉ, ከፍ ባለ የሙቀት መጠን የተረጋጋ ሻጋታ ጂኦሜትሪ, and consistent shell strength during metal pouring and solidification.

Among all influencing factors—such as alloy shrinkage, የማጠናከሪያ ባህሪ, and thermal deformation—the ceramic shell system plays a decisive role.

This article provides a comprehensive and technically grounded analysis of how shells for stainless steel precision castings are manufactured, with a particular focus on the three dominant industrial routes: water glass shells, silica sol shells, and hybrid shell systems.

1. የሴራሚክ ሼል በትክክለኛ ቀረጻ ውስጥ ያለው ሚና

ውስጥ አይዝጌ ብረት ትክክለኛነት መውሰድ, የ ሴራሚክ shell ል serves as both a ሻጋታ እና ሀ structural support system, determining the final casting’s dimensional accuracy, የገጽታ ጥራት, እና መዋቅራዊ ታማሚነት.

Its role can be analyzed from several technical perspectives:

ልኬት ማባዛት

The shell must accurately replicate the geometry of the wax pattern, including fine details such as fillets, ጉድጓዶች, ክሮች, እና ቀጫጭን ግድግዳዎች.

በቅርፊቱ ውስጥ ያለ ማንኛውም ማሽቆልቆል ወይም መበላሸት በመጨረሻው ቀረጻ ላይ በቀጥታ ወደ ልኬት ስህተቶች ይተረጎማል.

የሙቀት መረጋጋት

አይዝጌ ብረት በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ይፈስሳል (≈1550-1650 ° ሴ). ዛጎሉ መጠበቅ አለበት የሜካኒካዊ ጥንካሬ እና ጥንካሬ በማሞቅ እና በብረት መሙላት ወቅት. በቂ ያልሆነ የሙቀት መከላከያ ወደ ሊመራ ይችላል መወዛወዝ, ስንጥቅ, ወይም መውደቅ የሻጋታውን.

ቁጥጥር የሚደረግበት የሙቀት ማስተላለፊያ

ቅርፊቱ እንደ ሀ የሙቀት ማስተካከያ, የብረቱን የማቀዝቀዣ መጠን መቆጣጠር.

ትክክለኛ ሙቀት ማስተላለፍ ያረጋግጣል ወጥ ማጠናከሪያ, ውስጣዊ ጭንቀቶችን ይቀንሳል, እና እንደ porosity ወይም ትኩስ መቀደድ ያሉ ጉድለቶችን ይቀንሳል.

የጋዝ ወረራ

በማፍሰስ ጊዜ, የታሰሩ ጋዞች የጋዝ መፈጠርን ለመከላከል ከቅርፊቱ ማምለጥ አለበት.

በጥሩ ሁኔታ የተሰሩ ዛጎሎች የሻጋታ ጥንካሬን ሳያበላሹ ጋዝ እንዲወጣ ለማድረግ የክብደት እና የመተላለፊያ አቅምን ያመዛዝኑ።.

ጉድለት መቀነስ

የሴራሚክ ዛጎል የተለመዱ የመውሰድ ጉድለቶችን ይከላከላል:

• ምስረታ መቀነስ የአሸዋ ማካተት
• መቀነስ በብረት-ሻጋታ በይነገጽ ላይ ኦክሳይድ
• መገደብ የመሬት መንቀጥቀጥ እና የመቀነስ መዛባት

2. ለአይዝጌ ብረት ትክክለኛነት የመውሰድ ሶስት ዋና ዋና የሼል ሂደቶች

ጥቅም ላይ በሚውለው ማያያዣ አይነት ላይ በመመስረት, ለአይዝግ ብረት ትክክለኛነት ሼል የማዘጋጀት ሂደቶች በሶስት ምድቦች ይከፈላሉ, እያንዳንዳቸው ልዩ ቴክኒካዊ ባህሪያት ያላቸው, ጥራት ያለው አፈጻጸም, እና የወጪ ጥቅሞች.

2.1 የውሃ ብርጭቆ ሼል የማዘጋጀት ሂደት

የ የውሃ ብርጭቆ ሂደት በአይዝጌ ብረት ትክክለኛነት casting ውስጥ በጣም በስፋት ጥቅም ላይ የዋለው የሼል አሰራር ቴክኖሎጂ ነው።, በአነስተኛ ወጪ እና በቀላል አሠራር ተለይቶ ይታወቃል.

ዋና መርሆዎች:

ሶዲየም ሲሊኬት (የውሃ ብርጭቆ) እንደ ማያያዣ ሆኖ ያገለግላል, ከማጣቀሻ አሸዋ ጋር ተቀላቅሏል (ሲሊካ አሸዋ, ዚርኮን አሸዋ) ሽፋን ለመፍጠር.
አሚዮኒየም ክሎራይድ (NH₄CL) ወይም አሚዮኒየም ሰልፌት እንደ ማጠንከሪያ ጥቅም ላይ ይውላል; የሲሊቲክ አሲድ ጄል ለማመንጨት ማጠንከሪያው ከውኃ ብርጭቆ ጋር ምላሽ ይሰጣል, ዛጎሉን ለመመስረት የሚያነቃቃውን አሸዋ የሚያጠናክር እና የሚያገናኝ.

የሂደቱ ባህሪያት:

ዛጎሉ በ 3-5 ሽፋኖች እና በአሸዋ የተሸፈነ ነው, በጠቅላላው ከ5-8 ሚሜ ውፍረት.
እያንዳንዱን ሽፋን ከሸፈነ በኋላ, ዛጎሉ ለ 1-2 ደቂቃዎች በጠንካራው ውስጥ ይጠመቃል, ከዚያም በክፍል ሙቀት ውስጥ ለ 2-4 ሰአታት አየር ማድረቅ.

አፈጻጸም & የጥራት ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ጥቅሞች: ዝቅተኛ የጥሬ ዕቃ ዋጋ (የውሃ ብርጭቆ ነው 1/3 የሲሊካ ሶል ዋጋ); ቀላል ሂደት, ልዩ ማድረቂያ መሳሪያዎች አያስፈልግም;
ከፍተኛ የምርት ውጤታማነት, መካከለኛ-ትክክለኛ ቀረጻዎችን በብዛት ለማምረት ተስማሚ.
ገደቦች: ከሲሊካ ሶል ዛጎሎች ጋር ሲነጻጸር, የውሃ ብርጭቆ ዛጎሎች ቀሪውን የሶዲየም ሲሊኬት ይይዛሉ, ዝቅተኛ የከፍተኛ ሙቀት ጥንካሬን ያስከትላል (≤15 MPa በ1000℃ ላይ. የሲሊካ ሶል ≥25 MPa) እና ደካማ የተዛባ መቋቋም.
የሚመረቱ ቀረጻዎች ሸካራማ ቦታዎች አሏቸው (RA 12.5-25 μm), እንደ አሸዋ ማካተት እና የመቀነስ porosity ባሉ የተለመዱ ጉድለቶች; የመጠን ትክክለኛነት በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ነው (መቻቻል ± 0.15-0.3 ሚሜ).

የሚመለከታቸው ሁኔታዎች:

ላዩን አጨራረስ እና ትክክለኛነት ዝቅተኛ መስፈርቶች ጋር አጠቃላይ የማይዝግ ብረት ትክክለኛነት castings, እንደ ተራ ማሽነሪ ክፍሎች, የሃርድዌር መለዋወጫዎች, እና ዝቅተኛ ግፊት ያለው የቧንቧ መስመር ክፍሎች.
አብዛኛዎቹ ትናንሽ እና መካከለኛ መጠን ያላቸው ፋውንዴሽኖች ለዋጋ ቁጥጥር ይህንን ሂደት ቅድሚያ ይሰጣሉ.

2.2 የሲሊካ ሶል ሼል የመሥራት ሂደት

የ የሲሊካ ሶል ሂደት ከፍተኛ ጥራት ላለው አይዝጌ ብረት ትክክለኛነት ቀረጻዎች የተበጀ ከፍተኛ-ደረጃ የሼል አሰራር ቴክኖሎጂ ነው።, እጅግ በጣም ጥሩ በሆነ የልኬት ትክክለኛነት እና የገጽታ ጥራት የታወቀ.

ዋና መርሆዎች:

ኮሎላይሊ ሲሊኮ (ሲሊኪካ, የንጥል መጠን 10-20 nm) እንደ ማያያዣ ይሠራል, ከማጣቀሻ አሸዋ ጋር (ከፍተኛ-ንፅህና የዚርኮን አሸዋ, የተዋሃደ የሲሊካ አሸዋ) እንደ ድምር.
ከውሃ ብርጭቆ በተለየ, ሲሊካ ሶል የኬሚካል ማጠናከሪያዎችን አይፈልግም; በቋሚ የሙቀት መጠን እና እርጥበት አካባቢ ውስጥ በድርቀት እና ጤዛ በኩል እየጠነከረ ይሄዳል.

የሂደቱ ባህሪያት:

ዛጎሉ 5-7 የንብርብሮች ሽፋን እና አሸዋ ያስፈልገዋል, አጠቃላይ ውፍረት 7-10 ሚሜ. እያንዳንዱ ሽፋን በቋሚ ሙቀት ውስጥ መድረቅ ያስፈልገዋል (20-25 ℃) እና የማያቋርጥ እርጥበት (40-60%) ክፍል ለ 8-12 ሰአታት.
የማድረቅ ሂደቱ ወሳኝ ነው: ቀርፋፋ, ወጥ የሆነ ማድረቅ ዛጎሉ ጥቅጥቅ ያሉ ቅርጾችን ያረጋግጣል, ወጥ የሆነ መዋቅር ያለ ስንጥቆች.

አፈጻጸም & የጥራት ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ጥቅሞች: የሲሊካ ሶል ሽፋን ከፍተኛ ንፅህና አለው (ምንም ቀሪ የአልካላይን ንጥረ ነገሮች) እና በጣም ጥሩ ከፍተኛ-ሙቀት አፈፃፀም:
ከፍተኛ-ሙቀት ጥንካሬ ≥25 MPa በ 1000 ℃, ጥሩ የሙቀት ድንጋጤ መቋቋም, እና አነስተኛ የመስመር ለውጥ (≤0.15%) በማሞቅ እና በማቀዝቀዝ ወቅት.
ቀረጻዎች ከፍተኛ ልኬት ትክክለኛነት አላቸው። (መቻቻል ± 0.05-0.1 ሚሜ) እና ለስላሳ ወለል (R 3.2-6.3 μm),
ከሞላ ጎደል ምንም የአሸዋ ማካተት ጉድለቶች; ውስጣዊ መዋቅር ጥቅጥቅ ያለ ነው, የከፍተኛ ደረጃ መተግበሪያዎችን መስፈርቶች ማሟላት.
ገደቦች: ከፍተኛ ወጪ - ሲሊካ ሶል ማያያዣ ከውሃ ብርጭቆ 3 × የበለጠ ውድ ነው።; የማያቋርጥ የሙቀት መጠን እና እርጥበት ማድረቂያ ክፍል የመሣሪያዎች ኢንቨስትመንትን ይጨምራል;
ረጅም የማድረቅ ጊዜ (አጠቃላይ የማድረቅ ጊዜ 48-72 ሰአታት) የምርት ውጤታማነትን ይቀንሳል, አጠቃላይ የማምረቻ ወጪዎችን መጨመር.

የሚመለከታቸው ሁኔታዎች:

ለትክክለኛነት ጥብቅ መስፈርቶች ከፍተኛ-ደረጃ አይዝጌ ብረት ትክክለኛነት ቀረጻዎች, ላዩን ማጠናቀቅ, እና ውስጣዊ ጥራት,
እንደ ኤሮስፔስ አካላት, የሕክምና መሳሪያዎች, አውቶሞቲቭ ሞተር ክፍሎች, እና የባህር ትክክለኛነት ቫልቮች.

ከፍተኛ የምርት ደረጃዎችን ለሚከታተሉ አምራቾች ተመራጭ ሂደት ነው.

2.3 የሲሊካ ሶል ድብልቅ ሼል የማዘጋጀት ሂደት

የሲሊካ ሶል ድብልቅ ሂደት የውሃ መስታወት እና የሲሊካ ሶል ሂደቶችን ጥቅሞች ያዋህዳል, በጥራት እና በዋጋ መካከል ሚዛን መፍጠር,
እና ከመካከለኛ እስከ ከፍተኛ-መጨረሻ ከማይዝግ ብረት የተሰሩ ትክክለኛ ቀረጻዎችን ለማምረት ዋናው ምርጫ ሆኗል።.

ዋና መርሆዎች:

የ "hybrid binder" ንድፍ ይቀበላል: ውስጣዊው 2-3 ሽፋኖች (የሰም ንድፍን ማነጋገር) የገጽታ ቅልጥፍናን እና የመጠን ትክክለኛነትን ለማረጋገጥ ሲሊካ ሶልን እንደ ማያያዣ ይጠቀሙ;
የውጪው 2-3 ንብርብሮች የሼል ጥንካሬን ለመጨመር እና ወጪዎችን ለመቀነስ የውሃ ብርጭቆን እንደ ማያያዣ ይጠቀማሉ.

ውስጣዊው ንብርብሮች በቋሚ የሙቀት መጠን እና እርጥበት አካባቢ ውስጥ ይደርቃሉ, ውጫዊው ንብርብቶች በፍጥነት ለማዳን የኬሚካል ማጠንከሪያዎችን ይጠቀማሉ.

የሂደቱ ባህሪያት:

ከፍተኛ ጥራት ያለውን የሲሊካ ሶል ሂደትን እና ዝቅተኛ ወጪን የውጨኛው የውሃ ብርጭቆ ሂደትን ያዋህዳል።;

አጠቃላይ የቅርፊቱ ውፍረት 6-9 ሚሜ, አጠቃላይ የምርት ዑደት 24-36 ሰአታት - ከንጹህ የሲሊካ ሶል ሂደት ፈጣን እና ከንጹህ ውሃ ብርጭቆ ሂደት የበለጠ ትክክለኛ ነው..

አፈጻጸም & የጥራት ጥቅሞች እና ጉዳቶች

ጥቅሞች: የጥራት መረጋጋት ከውሃ ብርጭቆ ሂደት የተሻለ ነው ነገር ግን ከሲሊካ ሶል ሂደት ትንሽ ያነሰ ነው; ቀረጻዎች የገጽታ አጨራረስ ራ 6.3-12.5 μm እና የመጠን ትክክለኛነት ± 0.1–0.2 ሚሜ አላቸው, ከአብዛኛዎቹ መካከለኛ እስከ ከፍተኛ-መጨረሻ የሜካኒካል ምርቶችን መስፈርቶች ማሟላት.

የማምረት ዋጋ ከንፁህ የሲሊካ ሶል ሂደት ከ40-50% ያነሰ ነው, ከፍተኛ ጥራት ላለው ቀረጻ ከውሃ መስታወት ሂደት የበለጠ ቅልጥፍና ያለው.
ገደቦች: የሂደት ቁጥጥር ከአንድ ሂደት ሼል ከመፍጠር የበለጠ ውስብስብ ነው።; በሲሊካ ሶል ውስጠኛ ሽፋን እና በውሃ ብርጭቆ ውጫዊ ንብርብር መካከል ያለው በይነገጽ መበላሸትን ለማስቀረት ጥብቅ ግቤትን ይፈልጋል።;
የንፁህ የሲሊካ ሶል ሂደትን ትክክለኛ ደረጃ ላይ መድረስ አይችልም.

የሚመለከታቸው ሁኔታዎች:

ከመካከለኛ እስከ ከፍተኛ-መጨረሻ የማይዝግ ብረት ሜካኒካል ምርቶችን ባች ማምረት, እንደ ሃይድሮሊክ ክፍሎች, ትክክለኛ ዘሮች, ፓምፕ ኢነርፖሎች, እና የግንባታ ማሽኖች ክፍሎች.

ሁለቱንም ጥራት እና ወጪ ቆጣቢነትን ለሚከታተሉ አምራቾች ምርጥ ምርጫ ነው።.

3. ከፍተኛ ጥራት ላለው አይዝጌ ብረት የመውሰድ ዛጎሎች ወሳኝ የቁጥጥር ነጥቦች

የተቀበለው የሼል አሰራር ሂደት ምንም ይሁን ምን, የሼል ጥራት እና የመውሰድ አፈጻጸምን ለማረጋገጥ በርካታ ቁልፍ የመቆጣጠሪያ ነጥቦችን በጥብቅ መከተል አለባቸው:

• የቢንደር ማጎሪያ ቁጥጥር: ለውሃ ብርጭቆ, ሞጁል 2.8-3.2 እና ጥግግት 1.26-1.30 ግ/ሴሜ³ በጣም ጥሩ ናቸው;
  ለሲሊካ ሶል, ጠንካራ ይዘት 30-32% እና pH 9-10 የሽፋን መረጋጋት እና የመገጣጠም ጥንካሬን ያረጋግጣሉ.
• Refractory የአሸዋ ማዛመድ: የውስጠኛው ንብርብሮች በጥሩ ሁኔታ የተሸፈነ አሸዋ ይጠቀማሉ (100- 200 ጥልፍልፍ) ለስላሳነት; የውጪው ንብርብቶች በጥራጥሬ የተሸፈነ አሸዋ ይጠቀማሉ (40- 80 ጥልፍልፍ) ጥንካሬ.
  ከፍተኛ ንፅህና ያለው የዚርኮን አሸዋ ከማይዝግ ብረት የተሰራ ብረት ከተቀለጠ ብረት ጋር የኬሚካል ምላሽን ለማስወገድ ይመረጣል.
• ማድረቅ & የማጠንከሪያ መለኪያዎች: ለውሃ ብርጭቆ ቅርፊቶች, የማጠንከሪያ ትኩረት 20-25% አንድ ወጥ ማከምን ያረጋግጣል;
  ለሲሊካ ሶል ዛጎሎች, የማያቋርጥ የሙቀት መጠን 22 ± 2 ℃ እና እርጥበት 50 ± 5% ስንጥቅ እና መበስበስን ይከላከላል.
• የሼል ንብርብር ንድፍ: የንብርብሮች እና ውፍረቱ ብዛት የሚወሰነው በመጣል መጠን ነው።: ትናንሽ ቀረጻዎች (≤50 ሚ.ሜ) 3-4 ንብርብሮች ያስፈልጋቸዋል,
  መካከለኛ castings (50-200 ሚሜ) 5- 6 ንብርብሮች, ትልልቅ ማሰሪያዎች (>200 ሚ.ሜ) 7- የቀለጠ ብረት ተጽእኖን ለመቋቋም 8 ንብርብሮች.
• ሰም መፍጨት & የማብሰያ መቆጣጠሪያ: ሼል ከተሰራ በኋላ, በ 100-120 ℃ ላይ de-waxing የሰም ንድፎችን ሙሉ በሙሉ ያስወግዳል;
  በ 900-1050 ℃ ከ2-4 ሰአታት ውስጥ መጋገር ቀሪውን ኦርጋኒክ ቁስ ያስወግዳል, የሼል ጥንካሬን ያሻሽላል, እና በ castings ውስጥ የጋዝ ጉድለቶችን ይቀንሳል.

4. የሼል ስርዓቶች ንፅፅር ግምገማ

5. ማጠቃለያ

የሼል ማምረቻ በአይዝጌ ብረት ትክክለኛነት casting ውስጥ ወሳኝ ቴክኖሎጂ ነው።, ትክክለኛነት ላይ በቀጥታ ተጽዕኖ, የሸክላ ታማኝነት, እና ጉድለት.

የውሃ ብርጭቆ እያለ, ሲሊኪካ, እና የተዋሃዱ የሼል ስርዓቶች እያንዳንዳቸው በተፈጥሯቸው ጥቅሞች እና ገደቦች አሏቸው, ምንም ነጠላ ሂደት በዓለም አቀፍ ደረጃ ጥሩ አይደለም.

ዘመናዊ ትክክለኛነት እየጨመረ ሞገስን መስጠት የሂደት ማመቻቸት እና ድብልቅ ሼል ስልቶች, የተረጋጋ ጥራትን በማረጋገጥ አፈጻጸምን እና ወጪን ማመጣጠን.

በትክክለኛው የሼል ስርዓት ምርጫ እና ጥብቅ የሂደት ቁጥጥር, አምራቾች የሚፈልገውን የኢንዱስትሪ መስፈርቶችን የሚያሟሉ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን አይዝጌ ብረት ትክክለኛነትን በቋሚነት ማምረት ይችላሉ።.