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fundição de metal é uma nave antiga que ainda ocupa uma posição importante na indústria moderna. A fundição de gesso é favorecida devido às suas vantagens únicas. Os materiais de gesso são indispensáveis na fundição de metal, afetando a qualidade da moldagem por fundição, eficiência da produção e controle de custos. A tecnologia de fundição de gesso se originou na civilização mesopotâmica em 4000 aC. Foi bastante desenvolvido após a Revolução Industrial. Agora é usado em campos de fundição de alta precisão, como reprodução de arte, fabricação de jóias e aeroespacial. Um sistema de processo completo foi formado e a seleção de materiais de gesso é o link principal. Guia detalhado para fundição de profissionais da indústria e entusiastas de artesanato de metal.
O que torna o gesso de elenco de alta temperatura exclusivo?
gesso de fundição de alta temperatura (também conhecido como gesso calcinado de alta temperatura ou gesso de cerâmica) é um material de gesso especialmente tratado. Seus recursos exclusivos são refletidos principalmente nos seguintes aspectos:
1. Calcinação de alta temperatura
A calcinação a uma alta temperatura de cerca de 800 ° C a 1000 ° C desidrata completamente o di-hidrato (Caso₄ · 2H₂o) e converte-o em uma plaster de anidrosa (caso₄). Ao mesmo tempo, a estrutura cristalina é mais estável e a resistência ao calor é significativamente melhorada.
2. Excelente resistência à alta temperatura
Pode suportar altas temperaturas acima de 500 ° C (o gesso comum é apenas cerca de 100 ° C), adequado para ambientes de alta temperatura, como .
4. Alta resistência e resistência à abrasão
A densificação da estrutura cristalina torna sua resistência à compressão e flexão significativamente maior que a de investimentos em investimentos em Moldes Aeroespacial, Jóias, Arte e outros campos, bem como Moldes de alta time, cerâmica.
Comparado com o gesso comum: gesso de fundição comum (gesso semi-aquoso de α/β) tem baixa resistência ao calor e baixa resistência, enquanto o gesso de alta temperatura atinge um salto qualitativo no desempenho através de desidratação completa e reconstrução de cristais.
Como os emplasos de elenco de investimento diferem das fórmulas de fundição de areia?
A fórmula As diferenças entre gesso de fundição de investimento e gesso de fundição de areia são refletidas principalmente em preenchimentos refratários, tipos de gesso, aditivos e indicadores de desempenho. A comparação específica é a seguinte:
1. Composição da forma e diferenças materiais
2.Comparação das principais especificações de desempenho
3.Nálise de diferenças de núcleo
Preenchimentos refratários:
- em pó de zircão (resistência à alta temperatura, baixa expansão) é usada no investimento em investimento , enquanto a areia de quartzo (baixo custo, mas fácil de fases em alta temperatura) é usada na fundição de areia.
- A areia de quartzo passa por uma transição de fase β → α quartzo a 573 ° C, com um aumento repentino de 1,4% em volume, levando ao risco de rachaduras no molde de areia.
Tipo de gesso:
- gesso de investimento é modificado com fosfato para melhorar a resistência ao calor (evitando a decomposição do gesso em altas temperaturas); O gesso de areia depende da força inicial do gesso α-hemi-hidrato.
Cenários de aplicação:
- O gesso de investimento é usado para peças de precisão de paredes finas (como lâminas de aviação e jóias), e o gesso de areia é adequado para grandes peças processadas rugosas (como peças de ferro fundido).
4.exemplos de receitas típicas
investimento em gesso:
- Zircão em pó a 45% de fosfato 35% em pó de sílica 15% ácido bórico 5%
(Nota: a agitação a vácuo é necessária para reduzir bolhas de ar)
- Areia de quartzo 65% α-semi-hidrateplaster30% bentonita 5%
(Nota: a proporção de água adicionada é geralmente 30-35%)
Por que adicionar carboneto de silício ao gesso de fundição de alumínio?
A adição de carboneto de silício (sic) ao gesso de fundição de alumínio é baseado principalmente em suas propriedades físicas e químicas para otimize o processo de fundição . Os motivos e efeitos específicos são os seguintes:
1. função: melhorar a condutividade térmica
Comparação de condutividade térmica:
- A condutividade térmica do gesso puro é de apenas cerca de 0,5 W/m · k, enquanto depois de adicionar 15-20% de carboneto de silício (200 malha), a condutividade térmica sobe para 2,8 W/m · K (padrão de teste ASTM D5470).
Eficiência de solidificação:
- A alta condutividade térmica acelera a transferência de calor do líquido de alumínio. O tempo de solidificação de fundição de liga de alumínio
2.Key Mecanismo de ação
3. Tecnologia de controle de efeito colateral
Tratamento de antioxidação:
- Adicione o ácido bórico a 0,5% (H₃bo₃) para formar um filme de vidro de borossilicato a alta temperatura, inibir a oxidação do SiC (4SIC + 3O₂ → 2SIO₂ + 4C) e evitar defeitos de bolha de co.
Controle de pH:
- Mantenha o valor do pH da pasta em 9.5-10.2 (ambiente alcalino) para impedir a reação de corrosão ácida entre sic e gesso (caso₄).
4. Dados reais do aplicativo
Taxa de defeito de fundição:
- A porosidade da superfície é de cerca de 5% quando o SIC não é adicionado e cai para 1,2% após a adição (porque a velocidade de solidificação é acelerada para inibir a retenção de gás).
Acabamento de superfície:
- sic refina a microestrutura de gesso e a rugosidade da superfície da fundição é melhorada de RA 6.3μm para RA 3.2μm .
5. Comparação com outros preenchimentos
sic tem o melhor equilíbrio entre condutividade térmica, estabilidade química e custo e é um ideal aditivo para gotador de fundição de alumínio .
Como otimizar a permeabilidade do molde de gesso sem sacrificar a força?
otimizar a permeabilidade ao ar sem sacrificar a força dos moldes de gesso requer uma sinergia de modificação de material, controle de processos e projeto estrutural. Veja como funciona:
otimização do material: controla a geração de porosidade
(1) Adição precisa do agente de espuma
- Seleção do agente de sopro: o dodecilsulfato de sódio (SDS) (0,3-0,5%) é usado, e sua estrutura molecular (C₁₂h₂₅so₄na) forma microbolhas uniformes (50-200 μm de diâmetro) na pasta.
- Mecanismo de ação: o SDS reduz a tensão superficial do líquido, e as bolhas são distribuídas de forma estável na matriz de reboco, evitando a perda de força causada pela porosidade local excessiva (quando a taxa de bolhas medida é <3%, a força não diminui significativamente).
(2) Composição de fibra reforçada
- Tipo de fibra: adicione 0,1-0,2% de fibra de vidro (comprimento 3 mm) ou nanofibra de celulose para compensar a perda de força causada pela espuma por ponte de fibras.
- Comparação de dados: Quando nenhuma fibra é adicionada, a força diminui cerca de 15% após a espuma e a taxa de retenção de força após adição> 95%.
2. Controle do processo: agitação e cura de vácuo
(1) Parâmetros de agitação a vácuo
- Vacuum: -0.08 MPa (pressão absoluta cerca de 0,02 MPa), sob essa condição, a expansão da bolha é controlável e a fusão excessiva é evitada.
- Velocidade de agitação: 300-400rpm (agitador de paddle) para garantir que o agente soprando seja disperso uniformemente, mas não vai cismar demais e destruir a estrutura da bolha.
(2) Otimização das condições de cura
- Temperatura de secagem: aquecimento em fases (40 ° C → 60 ° C → 80 ° C) impede que a superfície endureça e selando os poros muito rapidamente.
- Controle de umidade: a umidade relativa é de 50 a 60%, o que diminui a taxa de evaporação da água e reduz as microcracks.
3. Projeto estrutural: estrutura de orifício graduada
- Porosidade macroscópica: canais direcionais (tamanho de poro de 0,5-1 mm) são introduzidos por meio de impressão 3D ou gravação de mofo para melhorar a eficiência do caminho de permeação de gás.
- Microporosidade: os microporos (<200 μm) gerados pelo agente de sopro atuam como nós de osmose auxiliares para formar uma rede através da rede.
- Respirabilidade aprimorada: a estrutura graduada melhora a permeabilidade ao ar em mais de 50% (teste ASTM C577), mantendo uma resistência à compressão de 12 MPa (EN 13245 Standard).
4. Dados de verificação de desempenho
5. Pontos -chave
- Risco de agente de espuma excessiva: adicionar mais de 0,7% SDS fará com que as bolhas se fundam e a força caia mais de 30%.
- Controle de orientação da fibra: as fibras distribuídas aleatoriamente são melhores do que o arranjo direcional, o que pode causar anisotropia de permeabilidade.
- Equilíbrio econômico: o custo total aumenta em cerca de 8 a 10%, mas a vida útil do molde é prolongada em 20% (devido à melhoria da permeabilidade do ar e à rachadura reduzida do estresse térmico).
Por que combinar silicone com gesso para geometrias complexas?
1. Solve as limitações de um único material
2. As vantagens principais dos moldes compostos
(1) Capacidade de replicação de alta precisão de alta alta alta
Parâmetros da camada de silicone: Caso: (2) Complexo Geométrico Demoulding Design (3) Sinergia entre força e flexibilidade 3. Cenários de aplicação típicos 4. Parâmetros -chave do processo 5. Análise Econômica molde composto de silicone-aparelho através do design de "rigidez e flexibilidade": em fundição de metal , a escolha do gesso está diretamente relacionada à precisão, qualidade da superfície e vida útil do elenco. O α-hemi-hidrato-aparelho tornou-se o mainstream devido à sua alta resistência, baixa taxa de expansão e excelente estabilidade térmica, e a alta resistência à temperatura (acima de 1600 ° C) pode ser melhorada adicionando preenchimentos refratários, como zircão em pó e carboneto de silício. Para peças fundidas de alta precisão (como peças de liga de titânio de aviação), a reposição de fosfato ou os moldes de silicona composta por fosfato. No futuro, com a integração de nano-modificação e Tecnologia de impressão 3D , os moldes de fundição baseados em gesso evoluirão para maior eficiência e menor custo e continuarão a promover o desenvolvimento da fabricação de metal pré-divisória. O conteúdo desta página é apenas para fins informativos. Não se deve inferir que os parâmetros de desempenho, tolerâncias geométricas, recursos específicos de design, qualidade e tipo de material ou mão de obra que o fornecedor ou fabricante de terceiros fornecerá através da rede Longsheng. Essa é a responsabilidade do comprador peça uma cotação para peças para determinar os requisitos específicos para essas partes.
LS é uma empresa líder do setor Concentre-se em soluções de fabricação personalizadas. Com mais de 20 anos de experiência atendendo a mais de 5.000 clientes, nos concentramos em alta precisão usinagem cnc , Fabrication Em aplicações industriais, o gesso α-hemi-hidrato (α-caso₄ · 0,5h₂o) é reconhecido como a melhor escolha devido às suas vantagens exclusivas de desempenho. Esse gasteiro feito por autoclave de alta pressão, e os cristais são densos e curtos estruturas colunares, o que torna sua resistência à compressão (25-40MPa) muito maior que a do gastador β comum (8-15MPA) e, ao mesmo tempo, tem uma taxa de absorção de água mais baixa (<5%) e um acabamento da superfície final (RAR até 1.6M) No campo de fundição de precisão, como fundição de investimento de lâminas de turbinas aeroespaciais ou jóias , o flast de α pode reproduzir perfeitamente detalhes em 20 μm e manter a estabilidade da raciocínio. temperaturas. Além disso, depois de ser modificado por doping nano alumina ou agente de acoplamento de silano, sua resistência ao desgaste e resistência à umidade podem ser melhorados para atender às necessidades de condições de trabalho extremas. gesso não é usado apenas para fundição de metal, mas também desempenha um papel fundamental na indústria moderna . Tomando fundição de liga de alumínio como exemplo, é necessário usar o gesso modificado por fosfato misturado com pó de zircão (Zrsio₄) (representando 40-50%) para tornar o refratário do molde excederem 1600 ° C e evitar a penetração do alumínio moltest. Para as super-operadoras (por exemplo, super-alojas à base de níquel), o carboneto de silício (SIC) (15-20%) é introduzido para melhorar a condutividade térmica, combinada com um processo de sinterização protegido por nitrogênio (teor de oxigênio <500ppm) para evitar rachaduras de mofo. A pesquisa mais recente mostra que os compósitos baseados em gesso em gesso (por exemplo, resinas fenólicas de gesso) podem fabricar diretamente os moldes de fundição de turbinas com canais de resfriamento, reduzindo o ciclo tradicional de moldes de 6 semanas para 72 horas e interrompendo o processo tradicional de fundição de metal. O uso de gesso abrange vários campos de alta tecnologia: (1) elenco industrial: como o material central do elenco de investimentos, produz componentes de precisão, como lâminas de turbina e articulações artificiais, e 70% dos fundos de liga de titânio do mundo se baseiam no processo de gresta. (2) Tecnologia de construção: o gesso auto-nivelado (éter de celulose de gesso β) é usado para o nivelamento do aquecimento do piso, com uma condutividade térmica de 0,2w/m · k, que é 30% mais economizando energia que os materiais à base de cimento. (3) A biomedicina: gesso semi-hidratado (grau médico) é usado para fixação ortopédica, e sua estrutura microporosa (tamanho de poro 50-100μm) promove o crescimento de células ósseas, e o ciclo de degradação está em passo com a cura óssea. (4) Reprodução de arte: através da tecnologia de molde de gesso de varredura digital-3D, os detalhes das relíquias culturais (como a ornamentação de bronze) podem ser reproduzidas 1: 1 com precisão de ± 0,01mm. Atualmente, Materiais funcionais baseados em gesso (como o gesso de armazenamento de energia de fase) estão promovendo seus avanços na aplicação no campo de nova energia.
Na fundição de pingentes de ouro de 18 quilates, a textura de 50μm (por exemplo, detalhes de penas) reproduzida pelo molde composto é 95% completo, enquanto o molde de gesso puro pode reter 30%.
Processo
Requisitos de parâmetro
função
fundição de silicone
desgaseificação a vácuo (-0,1mpa, segure 5min)
eliminar bolhas e evitar furos de superfície
composto de gesso
Índice de cimento de pasta de gesso 0,28: 1 (EN 13245 padrão)
garantir a força da concha ≥ 20MPa
Condições de cura
silicone 25 ° C × 24h + gesso 40 ° C × 12h
cura em camadas para evitar a peeling da interface
Demolding Treatment
Spray de agente de liberação de 3μm de espessura (processo de pulverização eletrostática)
Reduza a adesão fundida por silicone
Essa combinação é especialmente adequada para campos que requerem precisão, complexidade geométrica e custos de produção em massa (como jóias de ponta, peças de engenharia de precisão) e é uma atualização revolucionária de moldes tradicionais de material único.
Resumo
Isenção de responsabilidade
Equipe LS
FAQS
1. Qual é o melhor gesso?
2. O gesso pode ser usado no metal?
3. O que é usado para fundição de metal?
4. Para que é o gesso usado?