대형 스테인레스 스틸 주조: 쉘 제작 공정 분석

나는 직장 생활의 대부분을 정밀 주조 쉘룸에서 보냈습니다..

나는 건조실에서는 완벽해 보였던 껍질이 오토클레이브에서 실패하는 것을 보았습니다.; 나는 값싼 규산나트륨 껍질이 견적 비용을 절약하고 폐기 시 두 배나 손실을 입는 것을 본 적이 있습니다..

그리고 잘 제어된 실리카졸 라인을 통해 쇼트 블라스팅 후 고객이 거의 만질 필요가 없는 대형 스테인레스 스틸 주물이 나오는 것을 보았습니다..

대형 스테인리스강 주물용, 쉘은 주변 소모품이 아닙니다.. 치수정밀도의 기초입니다, 표면 품질, 그리고 수율.

중국의 정밀 주조 산업에서, 네 가지 조개 제조 경로가 널리 사용됩니다.:

• 에이. 규산 나트륨 껍질
• 비. 복합 쉘
• 기음. 저온왁스를 함유한 실리카졸 쉘
• 디. 중온 왁스가 포함된 실리카 졸 쉘

처음 세 가지 경로는 일반적으로 저온 왁스 패턴을 사용합니다.. 주조 품질의 관점에서 볼 때, 규산나트륨이 가장 약하다; 복합재료와 실리카졸-저온왁스가 중간에 위치; 실리카졸-중온 왁스가 최상의 결과를 제공합니다..

쉘 비용의 관점에서, 규산나트륨이 가장 저렴하다, 실리카졸-중온 왁스가 가장 비쌉니다..

이 기사에서는 카탈로그가 아닌 파운드리 엔지니어의 관점에서 이 네 가지 경로를 비교합니다..

1. 대형 스테인레스강 주물에서 쉘 제작이 중요한 이유

세라믹 쉘은 네거티브 몰드이자 용융 금속의 구조적 용기 역할을 합니다..

성능은 표면 품질에 직접적인 영향을 미칩니다., 치수 정확도, 내부 소리, 및 완성된 주조품의 생산 수율.

대형 스테인리스강 부품용, 다섯 가지 쉘 특성에 특별한 관심을 기울일 필요가 있습니다..

고온 강도 및 크리프 저항

스테인레스 스틸은 일반적으로 비교적 높은 온도에서 부어집니다., 합금 등급에 따라, 주조 기하학, 및 주조 실습.

세라믹 쉘은 예열 중에 충분한 기계적 강도를 유지해야 합니다., 붓는 것, 그리고 응고.

고온 강도가 부족한 쉘은 용탕의 무게로 인해 변형될 수 있습니다..

이로 인해 치수 편차가 발생할 수 있습니다., 고르지 않은 벽 두께, 국소적 부풀어오름, 또는 중요한 가공 표면의 왜곡.

크리프 저항도 마찬가지로 중요합니다.. 세라믹 쉘은 높은 온도에서 지속적인 로딩을 경험합니다., 즉각적인 파손이 발생하지 않는 경우에도 변형 거동이 치수 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다..

이는 실리카-졸 결합 쉘이 일반적으로 까다로운 대형 주조 응용 분야에서 규산 나트륨 결합 쉘보다 더 나은 성능을 발휘하는 한 가지 이유입니다..

투과성 및 가스 배출

붓는 동안, 용융 금속이 쉘을 채울 때 금형 캐비티 내부의 공기 및 기타 가스가 빠져나가야 합니다..

수분, 잔여 왁스, 바인더 분해 생성물도 가스 관련 결함의 원인이 될 수 있습니다..

껍질 투과성이 부족한 경우, 가스가 갇혀 다공성을 유발할 수 있습니다., 통풍구, 또는 불완전한 충전.

벽이 얇은 섹션, 좁은 통로, 복잡한 임펠러 형상은 이러한 조건에 특히 민감합니다..

투과성은 여러 요인에 따라 달라집니다.:

• 내화물 입자 크기 분포 및 입자 모양.
• 페이스 코트 두께 및 쉘 층 수.
• 바인더 함량 및 분말 대 액체 비율.
• 건조 및 소성 조건.
• 잔여 왁스의 존재, 수분, 아니면 다른 오염물질.

고품질 쉘은 강도와 ​​가스 투과성 사이의 적절한 균형을 제공해야 합니다..

바인더 함량을 높이거나 지나치게 조밀한 표면 코팅을 생성하면 가스 배출을 제한하면서 쉘 무결성의 특정 측면을 향상시킬 수 있습니다..

표면 마감 및 치수 정확도

표면 코팅은 용융된 스테인리스강과 직접 접촉하여 주조 표면 상태를 크게 결정합니다..

내화물 품질, 입자 분포, 습윤 행동, 금속 주형 반응에 대한 저항성은 표면 거칠기와 결함 형성에 영향을 미칩니다..

고정밀도용 투자 주물, Ra 0.8–4.3 μm 정도의 표면 거칠기와 치수 공차 등급 CT3–CT5가 까다로운 응용 분야에 대한 원래 기술 비교에서 인용되었습니다..

이러한 수치는 보편적인 보장이 아닌 프로세스에 따른 벤치마크로 이해되어야 합니다., 특히 대형 주조의 경우.

표면 요구 사항이 덜 까다로운 중형 및 대형 스테인리스강 주물은 중온 왁스 및 실리카졸 쉘 시스템의 추가 비용을 정당화하지 못할 수 있습니다..

그러한 경우, 저온 왁스 또는 복합 쉘 공정은 전반적으로 더 나은 경제성을 제공할 수 있습니다..

열 충격 저항 및 쉘 무결성

대형 주물은 쉘에 상당한 열 부하를 가합니다.. 고르지 못한 가열, 잔여 수분, 건조가 불충분하다, 신속한 탈왁스, 부적절한 소성 조건으로 인해 열 응력이 발생할 수 있습니다..

쉘 균열로 인해 금속 침투가 발생할 수 있음, 지느러미, 치수 결함, 또는 완전한 캐스팅 거부.

무거운 부품용, 고장난 쉘을 수리하거나 교체하는 것도 상당한 노동력을 낭비합니다., 에너지, 그리고 생산 시간.

따라서 견고한 조개껍데기 제조 공정에는 제어된 건조가 필요합니다., 균일한 발사, 적합한 내화 재료, 주물의 질량과 형상에 맞는 쉘 두께.

생산 비용 및 리드 타임

쉘 제조 공정은 세라믹 재료의 직접적인 비용보다 더 많은 영향을 미칩니다..

또한 노동 요구 사항을 결정합니다., 장비 투자, 에너지 소비, 바닥 공간 활용, 그리고 타설을 위해 패턴 어셈블리를 릴리스하는 데 필요한 시간.

수십kg의 대형 임펠러 또는 밸브 몸체용, 소량의 내화 물질을 절약하지만 추가로 며칠 동안 건조해야 하는 공정은 경제적이지 않을 수 있습니다..

거꾸로, 프리미엄 쉘 시스템은 더 높은 치수 정확도와 더 낮은 불량률로 인해 다운스트림 가공 및 품질 비용이 크게 절감될 때 정당화될 수 있습니다..

따라서 가장 경제적인 공정은 가장 낮은 총 제조 비용으로 필요한 주조 품질을 제공하는 공정입니다., 쉘 재료 비용이 가장 낮은 것이 반드시 필요한 것은 아닙니다..

2. 네 가지 조개껍데기 제조 공정 개요

네 가지 공정은 주로 바인더 화학이 다릅니다., 페이스코트 내화물, 백업 셸 구성, 왁스 패턴 요구 사항, 및 생산 관리.

3. 규산나트륨 껍질: 값이 싼, 입증된, 그러나 품질이 제한적입니다.

규산나트륨 껍질 만들기 거의 생산 이력을 가지고 있습니다. 60 연령 중국에서. 여전히 약을 차지합니다. 70% 중국 정밀 주조 공장의.

최고의 주물을 생산하기 때문이 아니다.. 가격이 저렴해서 그런가, 빠른, 그리고 용서하다.

수십 년에 걸쳐, 백업 내화 재료 및 새로운 경화제의 개선으로 쉘 강도가 두 배 이상 향상되었습니다..

주조 가공성, 치수 정확도, 수율이 향상되었습니다.. 규산 나트륨 껍질은 여전히 ​​​​큰 시장 점유율을 차지하고 있으며 일괄 수출 주문에서 일부 해외 모래 주조를 대체했습니다..

장점은 진짜: 저렴한 비용, 짧은 생산주기, 좋은 녹아웃 행동, 그리고 높은 투자율. 해당 지점에서 규산나트륨과 일치하는 다른 쉘 프로세스는 없습니다..

그러나 주조 품질 - 표면 거칠기, 결함 수, 치수 정확도, 생산하다, 및 실패율 - 다른 세 가지 경로보다 나쁩니다..

핵심 문제

근본적인 약점은 바인더 자체이다.. 규산나트륨에는 높은 수준의 Na2O.

고온 강도와 크리프 저항성은 실리카 졸 껍질보다 훨씬 낮습니다. 1/30 에게 1/60 실리카졸.

이 때문에, 많은 파운드리에서는 저가형을 사용합니다., 백업층용 입자 크기 등급이 낮은 저급 석영 모래 및 밀가루.

경화제는 여전히 주로 다음으로 제한됩니다. 염화암모늄. 그 조건 하에서, 고품질의 정밀 주조는 불가능합니다..

두 번째 문제는 프로세스 제어입니다.. 쉘 생산은 배치마다 크게 다릅니다.. 많은 작업장에는 공정 매개변수에 대한 엄격한 통제가 부족합니다..

경화제는 부식성이 있습니다., 먼지 추출 장비는 종종 마모됩니다, 온도가 있는 작업장은 거의 없습니다., 습기-, 먼지가 통제된 환경.

코팅 준비, 경화, 건조, 탈랍은 업계 운영 표준(점도)에 따라 거의 통제되지 않습니다., 비중, 경화제 농도, pH는 예정대로 확인되지 않습니다..

건조실 온도, 습기, 공기 속도는 종종 제어되지 않습니다. 결과적으로, 높은- 또는 저온 날씨와 습한 계절에는 배치 스크랩이 발생할 수 있습니다..

다시 말해서, 많은 공장이 여전히 수동 작업장 수준에 머물러 있습니다., 과학적 품질관리보다는 경험에 의존.

이것이 규산나트륨 주물의 품질이 불안정한 주요 이유입니다., 높은 거부율, 수십 년 동안 높은 실패율.

개선방향

첫 번째, 일반 저급 석영사분말을 고순도 실리카 미세분말로 대체, 정맥 석영과 같은.

사용 이중 입자 크기 분포 페이스코트 슬러리를 제조하기 위한 둥근 석영 분말.

이는 페이스 쉘의 열화학적 안정성을 향상시키고 높은 분말 대 액체 비율을 가능하게 합니다..

한 생산 사례에서, 규산나트륨으로 계수 3.4 그리고 밀도 1.28 g/cm3, 분말 대 액체 비율에 도달했습니다. 2.7.

습식 볼 밀링 후, 단일 탱크 침전, 자기 분리, 및 탈이온수 처리, 둥근, 이중 모드, 인위적으로 혼합된 분말보다 성능이 우수한 고순도 분말.

두번째, 현장 품질 관리를 개선하고 국가 표준을 준수합니다.. 코팅을 분리해 보세요, 치장벽토, 및 쉘 건조실의 경화 영역.

전자의 온도와 습도를 조절하세요; 후자의 먼지 제거 및 부식 방지 기능을 향상시킵니다.. 이를 통해 쉘 품질이 안정화되고 작업 환경이 개선됩니다..

제삼, 방해석-규산나트륨 껍질의 첫 번째와 두 번째 층을 방해석-실리카 졸 면 및 전환 레이어, 표면 및 전이층에서 규산나트륨 및 염화암모늄 경화제를 완전히 제거합니다..

비용 계산에 따르면 주조 비용은 0.46 위안/kg, 껍질 제조 주기는 규산나트륨 껍질의 주기와 유사하게 유지되었습니다..

4. 저온 왁스가 포함된 실리카 솔 쉘: 실용적인 중간 경로

실리카졸-저온 왁스 경로는 중국 시장에 잘 맞습니다..

특히 주변 주조에 적합합니다. 1 kg, 그리고 특히 주변에 5 kg 이상 - 중간 중량 주조 - 중간 온도 왁스보다 더 큰 유연성과 이점을 제공합니다..

대부분의 중형 및 대형 주조용, 표면 거칠기, 치수 정확도, 공차 요구 사항은 그다지 높지 않습니다..

고융점 중온왁스를 사용할 필요가 없습니다.. 중온 왁스에는 고압 왁스 주입이 필요합니다. 6-7MPa—또는 액체 왁스 주입.

이는 대규모 장비 투자를 의미한다.. 두꺼운, 무거운 중온 왁스 패턴은 수축되기 쉽습니다., 흉한 모습, 그리고 더 높은 비용.

저온 왁스는 형성이 쉽습니다., 간단한 장비가 필요합니다, 왁스 패턴 거칠기 차이가 크지 않습니다..

복합 쉘과 비교, 이 경로는 보다 안정적인 품질을 제공합니다., 특히 치수 정확도. 규산나트륨이 함유되어 있지 않습니다., 그래서 껍질은 좋은 고온 특성을 가지고 있습니다.

약 소결 후 1,500℃, 쉘은 높은 투자율과 강한 크리프 저항성을 가지고 있습니다..

벽이 얇은 부품 및 복잡한 중대형 부품에 사용할 수 있습니다., 또한 최대의 무거운 부품에도 적용 가능 60-100kg—펌프 케이싱, 임펠러, 물 디플렉터 쉘, 펌프 바디, 밸브 몸체, 그리고 유사한 구성 요소.

벽이 두꺼운 중대형 또는 무거운 부품용, 용광로 바로 앞에 포크-쉘 또는 리프트-쉘을 붓는 방식으로 높은 수율을 얻을 수 있습니다..

문제

첫 번째, 저온왁스를 사용하기 때문에, 대부분의 껍질은 물에서 왁스가 제거됩니다.

비누화된 잔류물은 필연적으로 껍질에 들어갑니다. 특히 복합 및 규산나트륨 껍질이 동일한 물 탱크에서 탈랍되는 경우 표면에 흠집이 생기고 실패율이 약간 더 높아집니다.. 이것이 주요 약점이다.

두번째, 긴 조개껍데기 제작 주기가 가장 큰 단점. 깊은 구멍이나 깊은 홈이 있는 무거운 부품용, 각 레이어에는 필요할 수 있습니다. 24-47시간 건조의.

에이 60 kg 이중 채널 임펠러 종종 필요합니다 10–15일 쉘 제작의. 건조되지 않은 사각지대는 물 탈랍 중에 실리카졸이 재용해되어 껍질 균열이 발생할 수 있습니다..

제삼, 비용은 대략 5 타임스 규산 나트륨 껍질의 것 - 약 6,000 주물 1톤당 위안 조개껍데기 제작용 18% 더 높은 복합 쉘보다. 따라서 주조 비용이 상대적으로 높습니다..

개선방향

불완전하게 가공된 저온 왁스로 인한 비누화된 함유물을 방지하고 복합 또는 규산나트륨 껍질과 동일한 온수 탱크를 공유하는 것을 방지합니다., 사용 증기 탈왁스 ~에 0.3-0.5MPa 그리고 130-140°C 물 탈왁스 대신.

이는 비누화 함유물 및 껍질 균열을 방지합니다..

열수탈납을 사용하는 경우, 추가하다 1–3 부피% 공업용 염산 물에, 탈랍 후 산이 함유된 뜨거운 물로 껍질을 헹구어 비누화된 잔류물을 줄입니다..

규산나트륨 또는 복합 쉘과 동일한 탱크를 공유하지 마십시오.. 껍질에 들어가는 비누화 물질을 줄이기 위해 물을 바꾸거나 별도로 왁스를 제거하십시오..

재생왁스 처리용, 사용 3-5% 황산 끓는 물에, 끓는 시간과 침전 시간이 충분할 때.

겨울에는, 경수 온도가 낮다, 규산나트륨 및 복합 쉘에는 더 많은 Na2O가 포함되어 있습니다., 왁스 비누화가 더 심각해요.

재생된 왁스에 황산을 더 추가합니다.. 왁스 처리 후, 폴리에테르를 즉시 첨가하는 것도 중요합니다..

조개껍데기 제작주기를 단축하기 위해, 사용 속건성 실리카졸. 이 과정은 성숙해지고 있습니다.. 각 층의 건조 시간을 약 100% 단축할 수 있습니다. 반.

대형 부품용, 마지막 레이어를 제외한 각 레이어에는 약 3 시간. 조개껍데기 제작 시간은 다음과 같이 단축될 수 있습니다. 62 시간 24 시간.

중간 중량 부품용, 감소는 대략 60% 기존 실리카졸에 비해.

시장가격은 오직 20-30% 더 높음, 그리고 그 보험료는 감소된 건평을 통해 회수될 수 있습니다., 열 소비, 그리고 더 높은 수율. 속건성 실리카졸은 실리카졸 쉘 개질의 불가피한 방향입니다..

비용을 절감하기 위해, 가장 효과적인 경로는 지르콘을 지르콘으로 대체하는 것입니다. 융합 석영 또는 합성 석영 페이스코트 내화물용. 지르콘은 약 65% 총 실리카 솔 껍질 비용의.

지르콘을 방해석이나 석영으로 교체하면 쉘 비용이 감소합니다. 6,000 위안/t 캐스팅 2,210 위안/톤, 에이 55.8% 절감. 중간 중량 부품용, 용융 석영 모래/밀가루는 점차적으로 지르콘 모래/밀가루를 대체하고 있습니다..

5. 중온 왁스가 포함된 실리카 솔 쉘: 품질 벤치마크

실리카졸-중온 왁스는 국제적으로 일반적인 정밀 주조 경로입니다.. 최고의 주조 품질과 최저의 불량률을 제공합니다..

높은 표면 거칠기를 요구하는 중대형 및 초대형 부품에 특히 적합합니다.라 0.8–4.3-그리고 높은 치수 정확도-CT3~CT5.

장비와 비용의 한계 때문에, 하지만, 중간 중량 부품에는 거의 사용되지 않습니다. 5-100kg 범위.

문제

첫 번째, 비용. 쉘 비용은 약 8 타임스 규산나트륨의 것, 그리고 약 20% 더 높은 저온왁스-실리카졸보다.

주된 이유는 쉘 및 왁스 재료 비용이 높기 때문입니다., 훨씬 더 높은 장비 전력 소비, 더 높은 장비 투자.

두번째, 생산 주기는 저온 왁스-실리카 졸과 유사하며 규산나트륨이나 복합 쉘보다 훨씬 길다.

제삼, ~을 위한 5-60kg 중간 정도의 주물, 중온 액체 왁스 63-75°C 그리고 높은 사출 압력은 약 7.1-8.0MPa 필요합니다.

벽이 얇은 왁스 패턴은 수축되기 쉽습니다.. 치수 정확도는 특별히 높지 않습니다..

중간 중량 부품은 대형 부품과 동일한 치수 정확도와 거칠기를 요구하지 않기 때문에, 실리카졸-중온 왁스는 거의 선택되지 않습니다..

개선방향

품질을 유지하면서 비용을 관리하기 위해, 방해석의 젖음성이 떨어지는 문제를 중온왁스로 해결한 후, 지르콘을 합성 석영이나 융합 석영으로 대체하는 것이 분명한 방향입니다..

융합 석영의 선팽창 계수는 다음과 같습니다. 5 × 10⁻⁻/°C, 그리고 그 가격은 1/6 지르콘의 것. 해외, 융합 석영은 점차적으로 응용 분야가 확대되고 있습니다..

쉘 사이클을 단축하기 위한 속건성 실리카졸은 업계 공통 방향입니다..

국산 중온왁스 개발이나 파라핀-폴리에테르 저온왁스 개량 등이 중요한 과제이다..

핵심은 재생왁스 처리 문제를 해결하여 생산 과정에서 왁스 특성이 안정적으로 유지되도록 하는 것입니다..

6. 복합 쉘: 타협, 최종 답변이 아님

규산나트륨 껍질의 약점을 극복하기 위해, 현재 많은 공장에서는 첫 번째와 두 번째 층에 지르콘과 멀라이트-실리카 졸을 사용합니다., 백업층에는 원래의 규산나트륨 공정을 유지하면서.

이는 실리카졸의 우수한 가공성과 규산나트륨의 저렴하고 짧은 주기를 결합한 절충안입니다..

규산나트륨 껍질과 비교, 복합 쉘은 주조 가공성을 상당히 향상시킵니다.: 낮은 거칠기, 표면 결함 감소, 그리고 낮은 실패율.

스테인레스 스틸에 사용할 수 있습니다., 내열강, 및 기타 고합금강. 생산주기는 저온 왁스-실리카졸에 비해 훨씬 짧으며 규산나트륨과 유사합니다..

주요 문제

첫 번째, 백업층에는 규산나트륨 결합제가 남아 있기 때문입니다., 쉘의 전반적인 고온 강도와 크리프 저항은 실리카졸 쉘보다 낮습니다..

쉘 소결 온도는 아래로 제한됩니다. 960℃. 위에 800℃, 쉘 변형이 증가합니다. 30%.

실리카 졸 껍질은 약 까지 소결될 수 있습니다. 1,500℃ 그 온도 이전에는 변형되지 않습니다..

그러므로, 복합 쉘 주조의 치수 정확도, 공차 포함, 실리카졸 껍질보다 열등함.

주변에 큰 주물을 쏟을 때 10 kg, 추가 실리카 졸 층 - 일반적으로 적어도 2 더 많은 레이어—고온 강도를 확보하고 변형을 방지하는 데 필요합니다..

두번째, 처음 두 층은 껍질 투과성에 영향을 미치는 주요 요인입니다.. 규산나트륨에서 실리카졸로 변경하면 전반적인 껍질 투과성이 급격히 감소합니다..

소결온도가 낮고 유지시간이 부족한 경우, 가스 다공성, 오도, 콜드 셧다운이 자주 발생합니다..

따라서 복합 쉘은 벽이 얇은 부품에 사용하기 어렵습니다. d ≤ 3 mm, 큰 부분, 그리고 아래의 초대형 부품은 약 60 kg.

실리카졸에 비해 고온강도가 낮기 때문에, 스크랩이 발생할 수 있습니다. 다시 말해서, 복합 쉘 투과성은 규산 나트륨 및 실리카 졸 쉘보다 낮습니다..

제삼, 복합 쉘 품질은 규산 나트륨보다 안정적이지만 실리카 졸보다 안정성이 떨어집니다.. 백업층에는 여전히 규산나트륨 바인더가 포함되어 있습니다..

비용을 통제하기 위해, 많은 공장에서는 여전히 저가형을 사용합니다., 점토, 모래 등의 불안정한 내화물. 공정 제어는 규산나트륨과 유사합니다., 그래서 품질 안정성이 좋지 않습니다..

주변의 무거운 부품용 10 kg 그리고 아래의 큰 부분 1 kg, 거부율과 실패율은 실리카졸 쉘보다 높습니다..

네번째, 복합 쉘은 표면 코팅에 값비싼 지르콘을 사용하기 때문에, 쉘 비용은 6.3 타임스 규산나트륨의 것.

멀라이트 모래/밀가루가 백업층으로 사용되는 경우, 쉘 비용은 실리카졸과 거의 동일합니다. 1 위안/kg 주조 차이점. 가격이 저렴하다는 장점은 크지 않습니다.

제오, 복합 쉘은 중온 왁스를 사용할 수 없습니다. 중온 왁스는 뜨거운 물에서 탈랍될 수 없습니다..

오토클레이브에서 171° C 및 0.6 MPa, 중온 다마르 수지는 백업층의 규산나트륨 및 잔류 경화제와 강하게 반응합니다., 처리 없이는 재활용할 수 없는 끈적끈적한 흰색 비누화 물질 형성.

실리카 솔 껍질은 낮은 값을 모두 사용할 수 있습니다.- 이 문제가 없는 중온 왁스.

요약하면, 복합 쉘은 규산 나트륨보다 개선되었습니다.. 주조 가공성이 더 좋습니다., 생산하다, 및 실패율, 하지만 여전히 실리카졸 껍질과는 근본적으로 다릅니다..

짧은 생산주기와 약간 더 낮은 쉘 비용 외에도, 주조 품질과 신뢰성이 실리카졸보다 떨어집니다..

개선방향

첫 번째, 페이스코트 내화물의 지르콘 모래를 방해석으로 대체. 주조 가공성은 페이스코트 내화물에 전적으로 의존하지 않습니다.; 이는 결합제 및 왁스 패턴(왁스 패턴 거칠기 및 비누화된 잔류물)과 밀접한 관련이 있습니다..

복합 쉘은 저온 왁스만 사용할 수 있으며 중간 정도의 거칠기를 갖는 정밀 주조에 주로 사용됩니다.라 6.3–11.5-그리고 낮은 치수 정확도-CT4~CT6.

생산 경험에 따르면 페이스 코트용 지르콘-실리카 졸을 방해석-실리카 졸로 대체하는 것이 전적으로 가능합니다..

이로 인해 쉘 비용이 절감됩니다. 4,150–4,830위안/톤 주조 1,360 위안/톤, 오직 460 원 규산나트륨보다.

두번째, 품질 관리 및 쉘 제작 환경 개선, 특히 백업 레이어.

제삼, 백업 레이어는 안정적인 버전을 사용해야 합니다., 고온 가능, 페이스 코트와 호환되는 수분 함량을 지닌 상대적으로 저렴한 내화물.

두 가지 일반적인 백업 자료를 권장합니다.. 하나는 내화성 점토-석영 분말 코팅입니다. 60%/40%, 분쇄된 커런덤 벽돌 폐기물 및 관련 내화 벽돌 폐기물로 만든 입상 모래로 치장벽토를 입힌 것.

널리 이용 가능합니다, 값이 싼, 멀라이트나 보크사이트보다 높은 고온 강도와 크리프 저항성을 제공합니다., 단지 1/2-1/3 보크사이트의 가격.

지르콘 또는 합성 석영 페이스 코트에 적합합니다.. 두 번째는 내화물 점토-입상 분말 코팅입니다. 3:7, 세분화된 모래로 치장벽토를 칠한.

이 옵션은 지르콘 복합 쉘에만 적합합니다.. 일부 공장에서는 복합 백업층에 멀라이트 모래/밀가루 또는 보크사이트를 사용합니다..

코팅 특성이 안정적입니다., 껍질이 얇고 소결하기 쉽습니다., 그러나 비용이 너무 높고 고온 특성이 위의 두 가지 옵션보다 열등합니다.. 보크사이트는 녹아웃 현상이 좋지 않습니다..

폐자기를 분쇄하여 만든 재료, 유약을 바른 타일, 아니면 바닥 타일이 저렴해요, 하지만 고온에서는 해고되지 않습니다., 복잡한 구성을 갖고 있다, 고온에서 균열이 발생하는 경향이 강함, 내화도가 낮다, 특히 무거운 부품을 부은 후 녹아웃하기가 어렵습니다.. 권장되지 않습니다.

7. 대형 스테인레스강 주물용 쉘 제조의 미래 개발 동향

쉘 제조 기술의 개발은 생산 비용을 절감하면서 주조 품질을 향상시키는 데 점점 더 중점을 두고 있습니다., 사이클 시간, 환경 영향.

실리카-졸 바인더의 폭넓은 사용

실리카졸 시스템은 유리한 쉘 특성과 안정적인 생산 가능성으로 인해 고품질 매몰 주조를 위한 강력한 기술 기반을 제공합니다..

폭넓은 채택은 재료비 및 건조 시간과 관련된 단점을 줄이는 데 달려 있습니다..

속건성 실리카졸, 최적화된 쉘 구조, 보다 경제적인 내화 시스템은 이러한 격차를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다..

내화물 최적화

고가의 지르콘을 검증된 합성 실리카 또는 용융 실리카로 교체하면 재료 비용을 절감할 수 있습니다., 그러나 대체품은 화학적 호환성과 표면 품질을 보존해야 합니다..

향후 공정 개발은 전체 페이스코트 시스템에 초점을 맞춰야 합니다., 바인더 화학을 포함하여, 파우더 로딩, 입자 크기 분포, 습윤 행동, 건조 안정성.

이러한 변수를 함께 최적화하는 것은 단독으로 내화물 비용을 줄이는 것보다 더 효과적입니다..

더욱 빠르고 일관된 건조

속건성 바인더, 향상된 공기 흐름 관리, 통제된 습도, 더 나은 작업장 환경 모니터링으로 쉘 제작 주기 시간을 단축할 수 있습니다..

목표는 단순히 각 층을 가능한 한 빨리 건조시키는 것이 아닙니다.. 최소한의 대기 시간과 허용 가능한 공정 변동으로 충분한 강도와 치수 안정성을 달성하는 것입니다..

데이터 기반 프로세스 제어

현대 주조 공장에서는 슬러리 특성을 기록하여 일관성을 향상할 수 있습니다., drying conditions, 쉘 레이어 수, 탈랍 매개변수, 발사 프로필, 및 주조검사 결과.

이러한 기록을 분석하면 쉘 균열과 관련된 공정 조건을 식별하는 데 도움이 됩니다., 치수 편차, 및 표면 결함.

시간이 지남에 따라, 이를 통해 보다 안정적인 운영 기간이 가능하고 개별 운영자의 경험에 대한 의존도가 줄어듭니다..

총비용 제조

장기적인 추세는 쉘 재료 자체보다는 승인된 주물 생산 비용으로 쉘 제조 공정을 평가하는 것입니다..

거절을 줄이는 과정, 가공 여유, 초기 자재 비용이 더 높더라도 배송 지연으로 인해 더 나은 상업적 결과를 제공할 수 있습니다..

이는 대형 스테인리스강 주물에 특히 중요합니다., 거부된 각 구성요소는 상당한 손실을 나타낼 수 있습니다..

8. 결론

인베스트먼트 주조에 사용되는 4가지 주요 쉘 제조 공정 - 규산나트륨 쉘, 복합 쉘, 저온 왁스를 함유한 실리카졸 껍질, 및 중간 온도 왁스를 함유한 실리카졸 쉘 - 각각 주조 품질 측면에서 서로 다른 장점을 제공합니다., 비용, 및 생산주기.

대형 스테인리스강 주물용, 가장 효과적인 개선은 프로세스 제어를 강화하는 것입니다, 표면 코팅 내화물 최적화, 검증된 속건성 실리카-졸 시스템 채택, 왁스 회복 개선, 주조 형상 및 생산량에 따라 쉘 구조를 선택합니다..

궁극적으로, 최고의 조개껍질 제조 공정이 반드시 가장 저렴하거나 가장 정교한 것은 아닙니다..

요구되는 품질기준을 만족하는 주물을 최저의 총제조비용으로 일관되게 생산하는 공정입니다..

더 나은 품질과 보다 안정적인 생산을 원하는 주조업체용, 적합한 실리카졸 기술의 결합, 자격을 갖춘 내화물, 제어된 건조, 데이터 기반 프로세스 관리는 고수익 투자 캐스팅을 향한 실질적인 경로를 제공합니다..

 

자주 묻는 질문

대형 스테인레스강 주물에 최고의 품질을 제공하는 쉘 제조 공정은 무엇입니까??

중온 왁스를 함유한 실리카 솔 쉘은 최고의 주조 품질을 제공합니다., 치수 정확도, 그리고 가장 낮은 실패율.

저온 왁스를 함유한 실리카졸은 중간 중량 부품에 대한 실용적인 대안입니다..

품질이 낮은데 왜 규산나트륨을 계속 사용합니까??

규산나트륨은 가격이 저렴하다, 생산주기가 짧다, 좋은 녹아웃 행동, 그리고 높은 투자율. 덜 까다로운 주조에도 경제적으로 매력적입니다..

복합 쉘에 중온 왁스를 사용할 수 없는 이유?

171°C에서 오토클레이브 탈랍 및 0.6 MPa, 중온 다마르 수지는 백업층의 규산나트륨 및 잔류 경화제와 반응합니다., 처리 없이는 재활용할 수 없는 끈적끈적한 비누화 물질을 형성합니다..

대형 스테인리스강 주조 쉘의 향후 방향은 무엇입니까??

특히 저가형 표면 코팅 내화물 및 속건성 바인더를 사용하는 실리카졸 쉘은 품질 요구 사항이 높아짐에 따라 규산나트륨 및 복합 쉘을 점차적으로 대체할 것입니다..