شحن الأجزاء الآلي في 3 أيام ، واطلب أجزاء المعادن والبلاستيكية اليوم.اتصال

ما الجص الذي يستخدم في صب المعادن؟

blog avatar

كتبه

Gloria

المنشورة
Apr 15 2025
  • صب المعادن

تابعنا

what-plaster-is-used-for-metal-casting

الصب المعدني هي حرفة قديمة لا تزال تشغل موقفًا مهمًا في الصناعة الحديثة. يفضل صب الجص بسبب مزاياه الفريدة. لا غنى عن مواد الجص في الصب المعدني ، مما يؤثر على جودة صب صب وكفاءة الإنتاج والتحكم في التكاليف. نشأت تقنية صب الجص في حضارة بلاد ما بين النهرين في 4000 قبل الميلاد. لقد تم تطويره بشكل كبير بعد الثورة الصناعية. يتم استخدامه الآن في حقول الصب عالية الدقة مثل استنساخ الفن وتصنيع المجوهرات والفضاء. تم تشكيل نظام عمل كامل ، واختيار مواد الجص هو الرابط الأساسي. المهنيين في الصناعة وعشاق الحرف المعدنية.

ما الذي يجعل الجص ذو درجة حرارة عالية فريدة من نوعه؟

الجص العالي درجات الحرارة (المعروف أيضًا باسم الجص المكسور عالية الحرارة أو الجص الخزفي) هو مادة جصية عولجت خصيصًا. تنعكس ميزاته الفريدة بشكل أساسي في الجوانب التالية:

1. عملية تكاليف درجة الحرارة العالية
التكلس عند درجة حرارة عالية من حوالي 800 درجة مئوية إلى 1000 درجة مئوية تجف تمامًا الجص dihydrate (caso₄ · 2H₂O) ويحوله إلى اللصق اللطيف (caso₄). في الوقت نفسه ، يكون التركيب البلوري أكثر استقرارًا وتحسين مقاومة الحرارة بشكل كبير.

2. مقاومة درجات الحرارة العالية عالية
يمكن أن تصمد أمام درجات حرارة عالية أعلى من 500 درجة مئوية (الجص العادي فقط حوالي 100 درجة مئوية) ، مناسبة للبيئات ذات درجة حرارة عالية ، مثل .

4. قوة عالية ومقاومة التآكل
تكثيف الهيكل البلوري يجعل قوتها الانضغاطية والثانية أعلى بكثير من
5. المسامية وامتصاص الرطوبة المنخفضة
يقلل التكاليف ذات درجة الحرارة العالية من المسامية الداخلية ، ويقلل من امتصاص الماء ، ويتجنب فقدان القوة بسبب امتصاص الرطوبة أو عيوب المسامية أثناء صب المعدن.

6. حقول التطبيق
يتم استخدامها بشكل أساسي في
صب الاستثمار في الطيران ، المجوهرات ، الفنون وغيرها من الحقول ، بالإضافة إلى تصنيع الخزانة عالي النشاط.

بالمقارنة مع الجص العادي: الجص المصبوب العادي (الجص α/β شبه المائي) له ضعف مقاومة للحرارة وقوة منخفضة ، في حين أن الجص ذو درجة حرارة عالية يحقق جعلًا نوعيًا في الأداء من خلال الجفاف الشامل وإعادة بناء البلورة.

كيف تختلف اللصقات الاستثمار عن الصيغ الرملية؟

الصيغة تنعكس الاختلافات بين الجص الاستثماري والرمال الجص بشكل أساسي في الحشو الحراري وأنواع الجص والمضافات ومؤشرات الأداء. المقارنة المحددة هي كما يلي:

1. التكوين والاختلافات في المواد

المكونات/الخصائص الاستثمار الصب الجص sand casting plaster
حشو الحرارية الرئيسية Zircon Powder (أكثر من 45 ٪ ، عالي نقاء Zrsio₄) Quartz Sand (60-70 ٪ ، Sio₂ محتوى ≥95 ٪)
plaster matrix الجص المعدل الفوسفات (استقرار جيد في درجة الحرارة) α-hemihydrate plaster (نوع القوة التقليدية أو العالية)
Additives acid boric (درجة حرارة تلبد أقل) ، مسحوق السيليكا (تعزيز الكثافة) bentonite (تحسين نفاذية الهواء) ، سلفونات الخشب (الترابط)
Binder رابط سيراميك عالي درجة الحرارة (مثل السيليكا سول) الجص الذاتي ، كمية صغيرة من الموثق العضوي

2.Comparison من مواصفات الأداء الرئيسية

مؤشرات الأداء الاستثمار الصب الجص sand casting plaster
درجة حرارة الحرارية ≥1600 درجة مئوية (مسحوق الزركون مقاوم لدرجات حرارة عالية) ≤1200 درجة مئوية (تؤدي إلى درجة حرارة تغيير الطور لرمال الكوارتز)
معامل التوسع الخطي < 0.15 ٪ (اختبار 800 درجة مئوية ، توسع منخفض) 0.3-0.5 ٪ (Quartz يتوسع بشكل كبير في درجات حرارة عالية)
قوة الضغط ≥25MPa (JIS R5201 Fireproof Grade a) ≥15MPa (en 13245 Standard)
نفاذية الهواء low (هيكل كثيف ، يجب تنظيمه بواسطة إضافات) عالية (الرمال الكوارتز لها مسامية عالية بشكل طبيعي)
surface finish ra≤1.6μm (مناسبة للصب الدقيق) ra≥3.2μm (خشونة أعلى)

3. تحليل الاختلافات الأساسية

مواد الحشو الحرارية:

نوع الجص:

سيناريوهات التطبيق:

  • يتم استخدام الجص للاستثمار في أجزاء دقيقة ذات جدران رقيقة (مثل شفرات الطيران والمجوهرات) ، والجص الرملي مناسب للأجزاء الكبيرة المعالجة (مثل أجزاء الحديد الزهر).

4.examples من الوصفات النموذجية

الاستثمار الجص الجص:

  • مسحوق الزركون 45 ٪ phosphatplaster35 ٪ مسحوق السيليكا 15 ٪ حمض البوريك 5 ٪
    (ملاحظة: الالتزام بالفراغ مطلوب لتقليل فقاعات الهواء)

الجص الرملي :

  • رمال الكوارتز 65 ٪ α-semi-hydrateplaster 30 ٪ البنتونيت 5 ٪
    (ملاحظة: نسبة الماء المضافة عادة ما تكون 30-35 ٪)

كيف تختلف مصبوبات الاستثمار من الصيغ الصباغ؟

لماذا إضافة كربيد السيليكون إلى الجص المصبوب من الألومنيوم؟

تعتمد إضافة كربيد السيليكون (SIC) إلى ملصقة الصب الألمنيوم بشكل أساسي على خصائصه الفيزيائية والكيميائية إلى تحسين عملية الصب . الأسباب والآثار المحددة هي كما يلي:

1.core الوظيفة: تحسين الموصلية الحرارية

مقارنة الموصلية الحرارية:

  • لا تبلغ الموصلية الحرارية للجص النقي حوالي 0.5 واط/م · ك ، بينما بعد إضافة 15-20 ٪ من كربيد السيليكون (200 شبكة) ، ترتفع الموصلية الحرارية إلى 2.8 واط/م · K (ASTM D5470 Standard).

كفاءة التصلب:

2.key آلية العمل

الأبعاد الوظيفية الوصف المبدأ
تعزيز التوصيل الحراري siC له بنية بلورية كثيفة وكفاءة نقل حرارة عالية الصوتية ، والتي يمكن أن تزيل الحرارة بسرعة من سائل الألومنيوم وتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية.
مطابقة التمدد الحراري معامل التوسع الخطي (4.0 × 10⁻⁶/درجة مئوية) قريب من سبيكة الألمنيوم (23 × 10⁻⁶/درجة مئوية) ، مما يقلل
تحسين المقاومة siC صلابة (Mohs 9.5) تعزز قدرة سطح القالب على مقاومة تآكل السائل الألومنيوم ويمتد عمر القالب (حوالي 30 ٪).

3. تقنية التحكم في التأثير الجانبي

علاج مضادات الأكسدة:

  • أضف 0.5 ٪ من حمض البوريك (H₃bo₃) لتشكيل فيلم زجاجي البورسليكل في درجة حرارة عالية ، ويمنع أكسدة SIC (4SIC + 3O₂ → 2SIO₂ + 4C) ، وتجنب عيوب فقاعة CO.

التحكم في الرقم الهيدروجيني:

  • حافظ على قيمة درجة الحموضة الملاهي عند 9.5-10.2 (البيئة القلوية) لمنع تفاعل تآكل الحمض بين SIC و Gypsum (Caso₄).

4. بيانات التطبيق الفعلية

معدل عيب الصب:

  • تكون المسامية السطحية حوالي 5 ٪ عند عدم إضافة SIC ، وتنخفض إلى 1.2 ٪ بعد الإضافة (لأن سرعة التصلب تتسارع لتثبيط احتباس الغاز).

الانتهاء من السطح:

  • SIC يقوم بتحسين البنية المجهرية الجص ، ويتم تحسين

    5. مقارنة مع الحشو الأخرى

    Additive الموصلية الحرارية (w/m · k) مقاومة تآكل الألومنيوم التكلفة (يوان/كغ)
    Silicon Carbide (sic) 2.8 ★★★★★ 25-30
    أكسيد الألومنيوم (al₂o₃) 1.2 ★★★ ☆☆ 15-20
    Graphite (c) 5.0 ★★ ☆☆☆ 10-15

    SIC لديه أفضل توازن بين الموصلية الحرارية والاستقرار الكيميائي والتكلفة ، وهو مثالي مضاف للبلصور من الألومنيوم .

    لماذا تضيف السيليكون إلى carbide إلى ألومينوم المصبوب؟

    كيفية تحسين نفاذية قالب الجص دون التضحية بالقوة؟

    تحسين نفاذية الهواء دون التضحية بقوة قوالب الجص يتطلب تآزر تعديل المواد ، والتحكم في العملية ، والتصميم الهيكلي. إليك كيفية عملها:

    تحسين المواد: التحكم في توليد المسامية

    (1) إضافة دقيقة لعامل الرغوة

    • اختيار عامل النفخ: يتم استخدام كبريتات دوديسيل الصوديوم (SDS) (0.3-0.5 ٪) ، ويشكل بنيةه الجزيئية (C₁₂h₂₅so₄na) مقبلات ميكرات موحدة (قطرها 50-200 ميكرون) في الملاط.
    • آلية العمل: SDs تقلل من التوتر السطحي للسائل ، ويتم توزيع الفقاعات بشكل ثابت في مصفوفة الجص ، وتجنب فقدان القوة الناتجة عن المسامية المحلية المفرطة (عندما يكون معدل الفقاعة المقاسة <3 ٪ ، لا تنخفض القوة بشكل كبير).

    (2) مركبة الألياف المعززة

    • نوع الألياف: أضف 0.1-0.2 ٪ من الألياف الزجاجية (الطول 3 مم) أو ألياف النانو السليلوز للتعويض عن فقدان القوة الناجم عن الرغوة بواسطة سد الألياف.
    • مقارنة البيانات: عند عدم إضافة أي ألياف ، تنخفض القوة بحوالي 15 ٪ بعد الرغوة ، ومعدل الاحتفاظ بالقوة بعد الإضافة> 95 ٪.

    2. التحكم في العملية: تحريك الفراغ والمعالجة

    (1) معلمات تحريك الفراغ

    • فراغ: -0.08 ميجا باسكال (الضغط المطلق حوالي 0.02 ميجا باسكال) ، تحت هذا الشرط ، يمكن التحكم في توسع الفقاعة ، ويتم تجنب الدمج المفرط.
    • سرعة التحريك: 300-400 دورة في الدقيقة (محرض مجداف) للتأكد من تشتت عامل النفخ بالتساوي ولكنه لن يخطئ ويدمر بنية الفقاعة.

    (2) تحسين ظروف المعالجة

    • درجة حرارة التجفيف: التسخين على مراحل (40 درجة مئوية → 60 درجة مئوية → 80 درجة مئوية) يمنع السطح من الصلابة وختم المسام بسرعة كبيرة.
    • التحكم في الرطوبة: الرطوبة النسبية هي 50-60 ٪ ، مما يبطئ معدل تبخر الماء ويقلل من microcracks.

    3. تصميم بنية: هيكل ثقب متدرج

    • المسامية العيانية: يتم إدخال القنوات الاتجاهية (حجم المسام 0.5-1 مم) من خلال الطباعة ثلاثية الأبعاد أو نقش العفن لتحسين كفاءة مسار تغلغل الغاز.
    • microporosity: يعمل micropores (<200 ميكرون) الذي تم إنشاؤه بواسطة عامل النفخ كعقد التناضح المساعدة لتشكيل الشبكة من خلال.
    • تحسين التهوية: يحسن الهيكل المتدرج نفاذية الهواء بأكثر من 50 ٪ (اختبار ASTM C577) مع الحفاظ على قوة ضغط قدرها 12 ميجا باسكال (EN 13245).

    4. بيانات التحقق من الأداء

    index الجص التقليدي plaster plaster Test Standard
    نفاذية الهواء (cm³/min) 20 30 (+50 ٪) ASTM C577
    قوة الضغط (MPa) 12 12 (same) EN 13245
    Porosity (٪) 15 25 (زيادة قابلة للتحكم) ISO 5017

    5. النقاط الرئيسية

    • خطر عامل الرغوة المفرط: إضافة أكثر من 0.7 ٪ من SDS سيؤدي إلى دمج فقاعات وتنخفض قوة بأكثر من 30 ٪.
    • التحكم في اتجاه الألياف: الألياف الموزعة بشكل عشوائي أفضل من الترتيب الاتجاهي ، والتي قد تسبب تفاوت نفاذية.
    • التوازن الاقتصادي: يزداد التكلفة الإجمالية بحوالي 8-10 ٪ ، ولكن تم تمديد عمر القالب بنسبة 20 ٪ (بسبب تحسين نفاذية الهواء وتقليل تكسير الإجهاد الحراري).

    الغرض من الجمع بين السيليكون والجص لجعل القوالب المركبة هو إعطاء الكامل اللعب للمزايا المكتملة للمواد والتحقيق أفضل التوازن الجيولوجي ، وتهديده. فيما يلي الأسباب المحددة والنقاط الفنية:

    1. حل حدود مادة واحدة

    material المزايا عيوب التحسينات بعد المركبة
    الجص قوة عالية ، مقاومة درجة الحرارة العالية ، التكلفة المنخفضة High Hrittleness ، من الصعب توزيع الهيكل المعقد gypsum كهيكل عظمي داعم لضمان القوة الكلية
    silicone المرونة العالية ، تكرار القوام الدقيق مقاومة درجة الحرارة الضعيفة (<200 درجة مئوية) silicone كطبقة تجويف لتكرار التفاصيل بدقة

    2. المزايا الأساسية للقوالب المركبة

    (1) قدرة النسخ المتماثل فائق الدقة

    معلمات طبقة السيليكون:

    • سمك 2 مم (الشاطئ 40 صلابة) ، والسيولة جيدة ، ويمكن ملءها بقوام 50 ميكرون (مثل أنماط المجوهرات ، الهياكل المحاكاة الحيوية).
    • معدل انكماش المعالجة هو <0.1 ٪ ، والاستقرار الأبعاد هو 0.02 ملم (يتجاوز بكثير 0.1 مم من الجبس النقي).

    الحالة:
    في صب المعلقات الذهبية 18 قيراط ، فإن نسيج 50μm (على سبيل المثال تفاصيل الريشة) مستنسخة بواسطة القالب المركب مكتمل بنسبة 95 ٪ ، في حين أن قالب الجص النقي فقط 30 ٪.

    (2) تصميم هندسي معقد التصميم

    (3) التآزر بين القوة والمرونة

    • توزيع الحمل: تخضع قشرة الجص لضغط صب 90 ٪ (مثل 10MPa تأثير حقن سبيكة الألومنيوم) ، والسيليكون الداخلي يتصرف
    • مقارنة بين العمر: يمكن إعادة استخدام القالب المركب أكثر من 50 مرة (فقط 5-10 مرة فقط لقالب السيليكون النقي ، وحواف هشة لقالب الجبس النقي).

    3. سيناريوهات التطبيق النموذجية

    4. معالجة معلمات المفتاح

    العملية متطلبات المعلمة الوظيفة
    صب السيليكون تفريغ degassing (-0.1mpa ، عقد لمدة 5 دقائق) القضاء على الفقاعات وتجنب فتحات السطح
    مركب الجص نسبة سمنت ماء الجص 0.28: 1 (EN 13245 معيار) ضمان قوة الصدفة ≥ 20mpa
    شروط المعالجة السيليكون 25 درجة مئوية × 24H + الجص 40 درجة مئوية × 12H معالجة الطبقات لتجنب تقشير الواجهة
    علاج demolding رذاذ عامل التحرير 3μm (عملية الرش الإلكتروستاتيكي) قلل من التصاق الصب السيليكون

    5. التحليل الاقتصادي

    • مقارنة التكلفة: تكلفة القوالب المركبة أقل بنسبة 40 ٪ من قوالب السيليكون النقي (توفير كمية السيليكون المستخدمة) و 20 ٪ أعلى من تلك الموجودة في الوصية النقية (ولكن يتم تخفيض معدل الخردة من 15 ٪ إلى 3 ٪).
    • تحسين الكفاءة: يتم تقليل وقت demoulding إلى 5 ثوان (1-2 دقائق للجص النقي مع التشنج الميكانيكي).

    قالب مركب السيليكون-بلاستر من خلال تصميم "الصلابة والمرونة":

    لماذا الجمع بين السيليون مع الطلاء الجيومترات المعقدة؟

    ملخص

    في صب المعادن ، يرتبط اختيار الجص ارتباطًا مباشرًا بدقة وجودة السطح وعفن القالب في الصب. أصبح α-hemihydrateplaster السائد بسبب قوته العالية ، ومعدل التوسع المنخفض والاستقرار الحراري الممتاز ، ويمكن تحسين مقاومة درجة الحرارة العالية (أعلى من 1600 درجة مئوية) عن طريق إضافة مواد حرارة مثل مسحوق الزركون وكاربيد السيليكون.

    لـ المسبوكات عالية الدقة (مثل أجزاء من سبيكة التيتانيوم الطيران) ، وملباة الفوسفات المعدلة أو القالب السيليكون المركب. في المستقبل ، مع تكامل تعديل النانو و تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ستتطور قوالب الصب المستندة إلى الجص نحو كفاءة أعلى وتكلفة أقل ، وتستمر في الترويج لتطوير التصنيع المعدني الدقيق.

    إخلاء المسئولية

    محتوى هذه الصفحة مخصص لأغراض إعلامية فقط. ls series لا توجد أي تمثيلات أو ضمانات من أي نوع ، صريحة أو ضمنية ، فيما يتعلق بدقة المعلومات أو اكتمالها أو صحة المعلومات. لا ينبغي استنتاج أن معلمات الأداء والتحمل الهندسي وميزات التصميم المحددة وجودة المواد ونوعها أو صنعة التي سيوفرها المورد أو الشركة المصنعة من الطرف الثالث من خلال شبكة Longsheng. هذه هي مسؤولية المشتري اطلب اقتباسًا عن الأجزاء لتحديد المتطلبات المحددة لهذه الأجزاء.

    فريق LS

    LS هي شركة رائدة في الصناعة التركيز على حلول التصنيع المخصصة. مع أكثر من 20 عامًا من الخبرة في خدمة أكثر من 5000 عميل ، فإننا نركز على الدقة العالية Machining CNC ، LS Technology إنها تعني اختيار الكفاءة والجودة والكفاءة المهنية.

    الاستثمار في التوربينات التوربينية الفطرية أو المجوهرات ، يمكن أن يتكاثر الجص على درجة حرارة متوسطة بشكل مثالي. بالإضافة إلى ذلك ، بعد تعديله عن طريق تعاطي المنشطات النانو أو عامل اقتران سيلان ، يمكن تحسين مقاومة التآكل ومقاومة الرطوبة لتلبية احتياجات ظروف العمل القصوى.

    2. هل يمكن استخدام الجص على المعدن؟

    لا يستخدم الجص فقط في صب المعادن ، ولكنه يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في الصناعة الحديثة . أخذ سبيكة الألومنيوم كمثال ، من الضروري استخدام الجص المعدل الفوسفات المختلط بمسحوق الزركون (Zrsio₄) (يمثل 40-50 ٪) لجعل مقاومة القالب يتجاوز 1600 درجة مئوية وتجنب تغلغل الألومنيوم المنصهر. بالنسبة إلى Superalloys (مثل Superalloys المستندة إلى النيكل) ، يتم تقديم كربيد السيليكون (SIC) (15-20 ٪) لتحسين الموصلية الحرارية ، جنبا إلى جنب مع عملية تلبيد النيتروجين (محتوى الأكسجين <500ppm) لمنع تكسير العفن. يظهر آخر الأبحاث أن المركبات ثلاثية الأبعاد المستندة إلى الجص (على سبيل المثال ، راتنجات الفينول الجصية) يمكنها تصنيع قوالب صب التوربينات مباشرة مع قنوات التبريد ، وتقصير العفن التقليدي لمدة 6 أسابيع إلى 72 ساعة ، وتعطيل عملية صب المعادن التقليدية.

    3. ما هو المستخدم في الصب المعدني؟

    يعتمد مجال صب المعادن بشكل أساسي على أنظمة الجص الهندسية الخاصة (Zircing 35): <1 ٪) لتحقيق دقة السطح 0.8 ميكرومتر ، والتي تستخدم عادة في شفرات بلورة واحدة محرك Aero. (2) صب الرمل: الجص الرملي الكوارتز المقوى (70 ٪ SIO₂ 25 ٪ من الجص α) ، مضيفا البنتونيت (5 ٪) لتحسين نفاذية الهواء ، المستخدمة في المسبوكات الحديد الكبيرة (مثل قواعد الأدوات الآلية) ، قوة الضغط ≥ 15mpa (EN 13245 معيار). (3) المساعدة في صوب الصب: في سبيكة الألومنيوم ، يتم استخدام الجص المعدل من النانو (الموصلية الحرارية 3.5W/M · K) كقالب انتقالي ، والذي يمكنه صمود تأثير 800 درجة مئوية من الألومنيوم المنصهر ويقلل من كمية الحفر بنسبة 60 ٪.

    4. ما هو الجص المستخدم لـ؟

    يمتد استخدام الجص عددًا من الحقول ذات التقنية العالية: (1) الصب الصناعي: نظرًا لأن المادة الأساسية للاستثمار ، فإنها تنتج مكونات دقيقة مثل شفرات التوربينات والمفاصل الاصطناعية ، و 70 ٪ من علبة سبيكة التيتانيوم في العالم تعتمد على عملية الجص. (2) تقنية البناء: يتم استخدام الجص ذاتيًا (β plaster السليلوز الأثير) لتسوية التدفئة الأرضية ، مع توصيل حراري قدره 0.2W/M · K ، وهو أكثر بنسبة 30 ٪ لتوفير الطاقة من المواد القائمة على الأسمنت. (3) الطب الحيوي: يستخدم الجص نصف المتجانس α (الدرجة الطبية) للتثبيت العظمي ، ويعزز بنيته الدقيقة (حجم المسام 50-100μM) نمو خلايا العظام ، ودورة التحلل في خطوة مع شفاء العظام. (4) استنساخ الفن: من خلال تقنية العفن الجص الرقمي-3D ، يمكن إعادة إنتاج تفاصيل الآثار الثقافية (مثل زخرفة البرونز) 1: 1 بدقة ± 0.01 مم. في الوقت الحاضر ، المواد الوظيفية المستندة إلى الجص (مثل الجص لتخزين طاقة تخزين الطاقة) تعزز اختراقات تطبيقها في مجال الطاقة الجديدة.