ImFeingussDie Qualität der Formschale bestimmt unmittelbar die Präzision, Oberflächengüte und mechanischen Eigenschaften des Gussstücks. Die Eigenschaften der Rohstoffe sind die zentrale Grundlage für die Leistungsfähigkeit der Formschale. Zu den Rohstoffen für die Schalenherstellung gehören hauptsächlich feuerfeste Materialien und ein Bindemittelsystem, die beide spezifische Eigenschaften aufweisen müssen, um den strengen Anforderungen der Schalenherstellung, des Brennens und des Gießprozesses gerecht zu werden.
I. Feuerfeste Materialien: Die zentrale Garantie für die Hochtemperaturleistung der Formschale
Feuerfeste Materialien bilden das Gerüst der Formschale und müssen eine ausgezeichnete Hochtemperaturstabilität, eine geeignete Partikelgrößenverteilung und eine gute chemische Inertheit aufweisen. Zu den häufig verwendeten feuerfesten Pulvern gehören Siliziumoxid, Zirkoniumoxid und Aluminiumoxid. Ihre Reinheit wirkt sich direkt auf die Leistung der Formschale aus. -Eine hohe Reinheit verhindert, dass Verunreinigungen bei hohen Temperaturen Heißrisse verursachen oder chemisch mit geschmolzenem Metall reagieren und unerwünschte Verbindungen bilden, die zum Versagen des Gussteils führen. Wenn beispielsweise beim Gießen von Hochtemperaturlegierungen das feuerfeste Material Verunreinigungen mit niedrigem Schmelzpunkt enthält, wird es bei hohen Temperaturen leicht weich und schmilzt, wodurch die Gussoberfläche verunreinigt wird.
Die Verteilung der Partikelgröße muss ein Gleichgewicht zwischen Oberflächenbeschaffenheit, Durchlässigkeit und Festigkeit herstellen. Feinere Partikel können die Lücken in der Formschale füllen und so die Oberflächenbeschaffenheit des Gussstücks verbessern. Sie verringern jedoch die Durchlässigkeit der Schale, wodurch verhindert wird, dass die beim Brennen und Gießen entstehenden Gase ordnungsgemäß entweichen und Porositätsfehler entstehen. Gröbere Partikel erhöhen die Porosität der Schale und verbessern so die Durchlässigkeit und Sinterfestigkeit. Sie verringern jedoch die Fähigkeit der Schale, Details aus der Feingussform nachzubilden, was sich auf die Maßhaltigkeit des Gussstücks auswirkt. In der tatsächlichen Produktion werden häufig mehrstufige Partikelgrößenverteilungen verwendet, um die Leistung zu optimieren.
II. Bindemittelsystem: Eine wichtige Unterstützung für Schalenbildung und Festigkeit
Das Bindemittel ist dafür verantwortlich, die feuerfesten Partikel in Form zu bringen. Seine Qualität bestimmt die Haftung der Schale, die Trocknungsgeschwindigkeit, die Sintereigenschaften und die Festigkeit bei Raumtemperatur und hohen Temperaturen. Zu den häufig verwendeten Bindemitteln gehören Kieselsol und Ethylsilikat, die eine stabile Viskosität und Härtungseigenschaften aufweisen müssen. -Eine inkonsistente Viskosität führt zu einer ungleichmäßigen Dicke der feuerfesten Aufschlämmung während der Anwendung, und instabile Härtungseigenschaften führen leicht zu einer Delaminierung der Schale, zu Rissen oder zu einer unzureichenden Bindungsfestigkeit, was zu einer Beschädigung der Schale beim Entparaffinieren, Brennen oder Gießen führt.
Darüber hinaus muss der Klebstoff über gute Zersetzungseigenschaften bei hohen Temperaturen verfügen, sodass er während der Kalzinierung vollständig verbrennen oder sich zersetzen kann, ohne dass verbleibende Verunreinigungen zurückbleiben, um eine Kontamination des Gussteils zu vermeiden. Gleichzeitig muss es eine gute Verträglichkeit mit dem feuerfesten Material aufweisen, um eine dichte Verbindung zu gewährleisten und eine strukturell stabile Hülle zu bilden. Beispielsweise müssen die Partikelgröße und die Konzentration von Silica-Sol-Klebstoffen kontrolliert werden, um die Beschichtungsleistung und Klebefestigkeit zu gewährleisten und den Anforderungen nachfolgender Prozesse gerecht zu werden.
