Aplikácia a výskum pokroku Silica Sol v presnom odlievaní

Presné odlievanie (známe tiež ako odlievanie investícií) je pokročilý proces, ktorý dokáže produkovať vysoko presné komplexné kovové časti štruktúry. Všeobecne sa používa v leteckom priestore, lekárskom vybavení, výrobe automobilov a ďalších oblastiach. V procese presného odlievania je príprava škrupiny kľúčovým spojením, ktoré priamo ovplyvňuje kvalitu povrchu, rozmernú presnosť a výťažok odliatku. Ako anorganické spojivo sa oxid kremičitý SOL stal jedným zo základných materiálov na prípravu presných odlievacích škrupín kvôli vynikajúcej vysokej teplotnej odolnosti, stabilite a charakteristikám ochrany životného prostredia. Tento dokument systematicky diskutuje o stave aplikácie, pokroku v oblasti výskumu a budúcim smerom vývoja Silica Sol v presnom obsadení.

Silica Sol je koloidný roztok tvorený dispergovaním častíc oxidu kremíka nano veľkosti vo vode. Má nasledujúce vlastnosti:

1. Vysoká adhézia: Častice Sio₂ v oxidu kremičitve Sol tvoria trojrozmernú sieťovú štruktúru prostredníctvom kondenzácie dehydratácie, čo dáva škrupine dobrú teplotu miestnosti a vysokú teplotu.
2. Koeficient s nízkym tepelným expanziou: škrupina oxidu kremičitého má vynikajúcu rozmerovú stabilitu pri vysokých teplotách, čím sa znižuje riziko deformácie odlievania.
3. Ochrana životného prostredia: Použitie vody ako disperzného média neexistujú žiadne toxické prchavé látky, ktoré sú v súlade s trendom zelenej výroby.
4. Povrchová zmáčateľnosť: Je úzko kombinovaná s refraktérnymi materiálmi (ako je zirkónový piesok a prášok korundum), aby sa zlepšila hustota škrupiny.

Pri presnom odlievaní sa kremičitý Sol používa hlavne pre:
Binder: Nahrádza tradičný etyl kremičitan hydrolyzát a používa sa na prípravu viacvrstvových škrupín;
Nosič potiahnutia: zmiešaný s refraktérnym práškom, aby sa vytvoril povrchový povlak na zlepšenie povrchovej úpravy odliatkov;
Posilňovač: Zlepšuje odolnosť voči tepelným otrasom a odolnosť proti tečeniam škrupiny prostredníctvom modifikácie.

1. Typický proces výroby škrupiny Silica Sol Shells obvykle prijíma proces cyklu „sucha v sušení impregnácie“:
Povrchový náter: silika Sol + jemnozrnný zirkónový prášok (veľkosť častíc<200 mesh), forming a high-precision surface;

Vrstva výstuže: oxid kremičitý sol + bauxit alebo mullitský piesok (sieť 60-100 častíc), čím sa zlepšuje celková pevnosť škrupiny;
Podmienky sušenia: teplota 25-30 stupňov, vlhkosť 40-60%, každá doba sušenia vrstvy 4-8 hodín.

2. Výskum optimalizácie procesu
Zlepšenie procesu sušenia: Na skrátenie času sušenia používajte technológiu mikrovlnného sušenia alebo vyschnutia vákua na skrátenie času sušenia o viac ako 50%;
Návrh vrstvenej štruktúry: Používajte nano-cilikul sol (veľkosť častíc 10-20nm) ako povrchovú vrstvu na zníženie povrchových defektov odliatkov;
Development of composite binder: Compound silica sol with ethyl silicate or aluminum sol to improve the high temperature strength of the shell (bending strength of 3-5MPa at >1500 stupňov).

1. Vylepšený výkon vysokej teploty
Nano modifikácia: Pridanie častíc nano al₂o₃ alebo zro₂ (1-3WT%) sa vysoká teplota ohybu škrupiny zvýši o 30%-50%;
Vláknina: zavádzanie keramických vlákien (ako sú hliníkové kremičitanové vlákna), aby sa znížila tendencia praskania škrupiny.

2. Systém Environmentaly Environmentaly Silica Sol
Vodná škrupina nahrádza škrupinu na báze alkoholu: znižuje emisie VOC a znižuje spotrebu energie o 20%;
Regenerovaná technológia oxidu kremičitého: Odpadový oxid kremičitý Sol sa získava prostredníctvom odstredivej separácie s mierou využitia viac ako 70%.

3. Preskúmanie inteligentných aplikácií
Kombinácia 3D tlače: Použitie siliky Sol ako výplň pre fotomatiteľnú živicu na priame tlačenie komplexných škrupín;
Vkladanie senzora: integrácia senzorov teploty/napätia do škrupiny na monitorovanie procesu odlievania v reálnom čase.

1. Existujúce problémy
Škrupina plesní je krehká a náchylná na mikrokraky počas devenia alebo pečenia;
Čas sušenia je stále dlhší ako čas organického spojiva;
Náklady na nano-modifikáciu sú vysoké a jej priemyselná aplikácia je obmedzená.

2. Budúce zameranie na výskum
Vývoj kompozitných spojivov: Výskum hybridného systému sol-organického polyméru oxidu kremičitého (ako je polyvinylalkohol) na vyváženie pevnosti a húževnatosti;
Technológia rýchleho vytvrdzovania: Vývoj UV vytvrdzovania alebo proces vytvrdzovania vytvrdzovania elektrickým poľom; Multifunkčný návrh škrupiny: Uveďte samoobslužnú opravu škrupiny, kontrolu tepelnej vodivosti a ďalšie inteligentné vlastnosti.

Silica Sol sa stal jednou z prvých možností pre presné materiály na odlievanie škrupín kvôli svojim jedinečným fyzikálnym a chemickým vlastnostiam. Prostredníctvom nano modifikácie, zloženého dizajnu spojiva a inovácií procesov sa jeho vysoká teplotná výkonnosť a ochrana životného prostredia výrazne zlepšili. V budúcnosti sa technológia Silica Sol Shell v budúcnosti s rozvojom inteligentnej výroby a ekologickej výroby naďalej vyvíja v smere vysokej efektívnosti, inteligencie a udržateľnosti, poskytuje lepšiu kvalitu a ekologickejšie riešenia pre priemysel precízne obsadenia.