Русский 
металлическое литье-это древнее ремесло, которое все еще занимает важную позицию в современной промышленности. Гипсовый кастинг предпочитается из -за его уникальных преимуществ. Материалы гипса необходимы для литья металлов, что влияет на качество литья литья, эффективность производства и контроль затрат. Технология гипсового литья возникла в мезопотамской цивилизации в 4000 г. до н.э. Это было значительно развито после промышленной революции. В настоящее время он используется в высоких областях кастинга, таких как воспроизведение искусства, производство ювелирных изделий и аэрокосмическая промышленность. Была сформирована полная система процессов, и выбор материалов для гипса является основной связью. Для профессионалов индустрии кастинга и энтузиастов металлических ремесленников.
Что делает высокотемпературную гипсу уникальной?
высокотемпературное литье (также известное как кальцинированная штукатурка с высокой температурой или керамическая штукатурка) является специально обработанным материалом для гипса. Его уникальные особенности в основном отражаются в следующих аспектах:
1. Высокий температурный процесс кальцинирования
калинация при высокой температуре от 800 ° C до 1000 ° C Полностью дегидратирует дигидрату В то же время кристаллическая структура является более стабильной, а теплостойкость значительно улучшается.
2. Экспресс-высокотемпературная устойчивость
он может выдерживать высокие температуры выше 500 ° C (обычная штукатурка составляет всего около 100 ° C), подходящая для высокой температурной среды, таких как
3. Полученная скорость расширения и высокая точность
Коэффициент теплового расширения гипса после высокой температурной обработки чрезвычайно низкий, что может поддерживать размерную стабильность формы, обеспечить высокую степень реставрации детализации и подходит для обычная пласка , и может быть подчеркнутым насильственным металлом и сзади, и выставленной, сэтажной и повторяемой, сэтажной и повторяемой.
5. Пористость и низкая поглощение влаги
Высокотемпературная калинация уменьшает внутреннюю пористость, уменьшает поглощение водяной формы и избегает потери силы из-за поглощения влаги или пористости во время литья металлов.
6.fields of Application
оно в основном используется в инвестиционное литье в аэрокосмической, ювелирных изделиях, искусстве и других полях, а также с высокой температурой Ceramic Make.
По сравнению с обычной штукатуркой: обычная гипсовая штукатурка (α/β-полуковая гипс) имеет плохую теплостойкость и низкую прочность, в то время как высокотемпературная гипс достигает качественного скачка в производительности посредством тщательного дегидратации и реконструкции кристаллов.
Чем инвестиционные кастинги отличаются от формул литья песка?
Формула Различия между инвестиционным литьем и гипсовой штукатуркой песчаного литья в основном отражаются в рефрактерных наполнителях, типах гипса, добавках и показателях производительности. Конкретное сравнение следующее:
1.formula Composition и материальные различия
| ингредиенты/характеристики | Инвестиционная гипсовая штукатурка | Песочная литья |
|---|---|---|
| Основные рефрактерные наполнители | Порошок циркона (более 45%, высокая чистота Zrsio₄) | Quartz Sand (60-70%, содержание sio₂ ≥95%) |
| Матрица гипса | Фосфат-модифицированная штукатурка (хорошая высокая стабильность температуры) | α-гемигидратная штукатурка (обычный или высокий тип) |
| добавки | Борная кислота (более низкая температура спекания), порошок кремнезема (усиление плотности) | бентонит (улучшение проницаемости воздуха), сульфонат древесины (связь) |
| binder | Керамическое переплет с высокой температурой (например, кремнеземная) | гипсовое самообеспечение, небольшое количество органического связующего вспомогательного |
2. Сравнение характеристик ключевых характеристик
| Индикаторы производительности | Инвестиционная гипсовая штукатурка | Песочная литья |
|---|---|---|
| рефрактерная температура | ≥1600 ° C (порошок циркона устойчив к высоким температурам) | ≤1200 ° C (подвергается температуре изменения фазы кварцевого песка) |
| Линейный коэффициент расширения | ＜ 0,15% (тест 800 ° C, низкое расширение) | 0,3-0,5% (кварц значительно расширяется при высоких температурах) |
| Прочность на сжатие | ≥25mpa (JIS R5201 Fireproof Grade A) | ≥15mpa (en 13245 стандарт) |
| Проницаемость воздуха | low (плотная структура, должна регулироваться добавками) | Высокий (кварцевый песок имеет естественную пористость) |
| поверхностная отделка | ra≤1,6 мкм (подходит для точного литья) | ra≥3,2 мкм (более высокая шероховатость) |
3. Анализ основных различий
Рефрактерные наполнители:
- порошок циркона (высокая температурная сопротивление, низкое расширение) используется при литье инвестиций , в то время как кварцевый песок (низкая стоимость, но легко фаза изменения при высокой температуре) используется в литье песка. .
- Кварц -песок подвергается β → α -фазовому переходу при 573 ° C, с внезапным увеличением объема на 1,4%, что приводит к риску растрескивания песчаной плесени.
Тип штукатурки:
- Инвестиционная штукатурка модифицируется с помощью фосфата для улучшения термостойкости (избегая разложения штукатурки при высоких температурах); Песчаная штукатурка опирается на начальную силу штукатурки α-гемидрата.
Сценарии приложения:
- Инвестиционная штукатурка используется для тонкостенных точных деталей (таких как авиационные лезвия и украшения), а песчаная штукатурка подходит для больших деталей с грубыми обработками (например, чугунные детали).
4. Примеры типичных рецептов
Инвестиционная литья гипса:
- Порошок циркона 45% фосфатпластера35% порошок кремнезема 15% борной кислоты 5%
(Примечание: вакуумное перемешивание требуется для уменьшения пузырьков воздуха)
- Кварцевый песок 65% α-SEMI-HydratePlaster30% Бентонит 5%
(Примечание: доля добавленной воды обычно составляет 30-35%)
Зачем добавлять карбид кремния в гипс с алюминиевым литьем?
Добавление карбида кремния (sic) к алюминиевой гипсовой штукатурке в основном основано на его физических и химических свойствах оптимизировать процесс кастинга . Конкретные причины и эффекты следующие:
1.core функция: улучшить теплопроводность
Сравнение теплопроводности:
- Теплопроводность чистой штукатурки составляет всего около 0,5 Вт/м · к, в то время как после добавления 15-20% кремниевого карбида (200 меш) теплопроводность повышается до 2,8 Вт/м · к (стандарт испытаний ASTM D5470).
Эффективность затвердевания:
- Высокая теплопроводность ускоряет теплопередачу алюминиевой жидкости. Время затвердевания литье алюминиевого сплава s сокращается на 22%, риск скоращения зерна снижается, а механические свойства улучшаются (такие как 10-15% увеличиваются в силу.
2. КОНЕЦ ДЕЙСТВИЯ ДЕЙСТВИЯ
| Функциональные размеры | Принцип описание |
|---|---|
| Улучшение тепловой проводимости | sic имеет плотную кристаллическую структуру и высокую эффективность теплопередачи фонона, которая может быстро удалить тепло из алюминиевой жидкости и избегать локального перегрева. |
| Сопоставление термического расширения | SIC линейного коэффициента расширения (4,0 × 10⁻⁶/° C) близок к алюминиевому сплаву (23 × 10⁻⁶/° C), восстанавливает трещины напряжения, нанесенные плесенью. |
| Улучшение сопротивления износа | SIC твердость (MOHS 9.5) усиливает способность поверхности плесени сопротивляться эрозии алюминиевой жидкости и продлевает срок службы плесени (около 30%). |
3. Технология управления побочным эффектом
Антиоксидационная обработка:
- Добавить 0,5% борной кислоты (H₃Bo₃), чтобы образовать боросиликатную стеклянную пленку при высокой температуре, ингибируйте окисление SIC (4SIC + 3O₂ → 2SIO₂ + 4C) и избегайте дефектов пузырьков CO.
Управление pH:
- Поддерживайте значение pH суспензии при 9,5-10,2 (щелочная среда), чтобы предотвратить реакцию коррозии кислотной коррозии между SIC и гипсом (caso₄).
4. Фактические данные приложения
Скорость дефекта литья:
- Поверхностная пористость составляет около 5%, когда SIC не добавляется, и после добавления он падает до 1,2% (поскольку скорость затвердевания ускоряется, чтобы ингибировать удержание газа).
Поверхностная отделка:
- SIC уточняет микроструктуру гипса, а шероховатость литья улучшается от RA 6,3 мкм до RA 3,2 мкм .
5. Сравнение с другими наполнителями
| Аддитивная | Теплопроводность (W/M · K) | Алюминиевая эрозионная сопротивление | Стоимость (Юань/кг) |
|---|---|---|---|
| Карбид кремния (sic) | 2,8 | ★ ★ ★ жела | 25-30 |
| оксид алюминия (al₂o₃) | 1,2 | ★★★ ☆☆ | 15-20 |
| Графит (c) | 5,0 | ★★ ☆☆☆ | 10-15 |
sic имеет наилучший баланс между теплопроводностью, химической стабильностью и стоимостью, и является идеальным Аддитивная для алюминия лисовой
Как оптимизировать проницаемость штукатурной плесени без ущерба от прочности?
Оптимизация проницаемости воздуха без жертвы прочности гипсовых форм требует синергии модификации материала, управления процессом и конструктивной конструкции. Вот как это работает:
Оптимизация материала: управление генерацией пористости
(1) Точное добавление пенообразования
- Выбор блуждающего агента: используется додецилсульфат натрия (SDS) (0,3-0,5%), а его молекулярная структура (c₁₂h₂₅so₄na) образует однородные микропузырьки (диаметр 50-200 мкм) в суспензии.
- Механизм действия: SDS уменьшает поверхностное натяжение жидкости, а пузырьки стабильно распределяются в матрице штукатурной штукатурки, избегая потери прочности, вызванной чрезмерной локальной пористостью (когда измеренная скорость пузырьков составляет <3%, сила не уменьшается значительно).
(2) Усиленное волокно составление
- Тип волокна: добавьте 0,1-0,2% стеклянного волокна (длина 3 мм) или нановолокна целлюлозы, чтобы компенсировать потерю прочности, вызванные пенообразованием путем мостики волокна.
- Сравнение данных: когда волокно не добавляется, сила уменьшается примерно на 15% после пены, а частота удержания силы после добавления> 95%.
2. Управление процессом: перемешивание вакуум и отверждение
(1) Параметры перемешивания вакуума
- вакуум: -0,08 МПа (абсолютное давление около 0,02 МПа), в этом состоянии расширение пузырьков контролируется, а чрезмерное слияние избегается.
- Скорость перемешивания: 300-400 об/мин (агитатор весла), чтобы гарантировать, что блюдо-агент равномерно распределен, но не будет лишены сдвига и разрушает пузырьковую структуру.
(2) Оптимизация условий отверждения
- Температура сушки: поэтапное отопление (40 ° C → 60 ° C → 80 ° C) предотвращает слишком быстрое упрочнение и укрепление и герметизирующих пор.
- Контроль влажности: относительная влажность составляет 50-60%, что замедляет скорость испарения воды и снижает микротрещины.
3. Структурный дизайн: градуированная структура отверстия
- Макроскопическая пористость: направленные каналы (размер пор 0,5-1 мм) введены через 3D-печать или тиснение плесени для повышения эффективности пути проникновения газа.
- Микропористость: микропоры (<200 мкМ), генерируемые блюсным агентом, действуют как вспомогательные узлы осмоса для формирования A -через сеть.
- Улучшение воздухопроницаемости: градуированная структура улучшает проницаемость воздуха более чем на 50% (тест ASTM C577) при сохранении прочности сжатия 12 МПа (EN 13245 стандарт).
4. Данные проверки производительности
| Индекс | Традиционная гипса | Оптимизированная гипса | тестировать стандарт |
|---|---|---|---|
| Проницаемость воздуха (смА/мин) | 20 | 30 (+50%) | astm c577 |
| Прочность на сжатие (MPA) | 12 | 12 (то же самое) | en 13245 |
| Пористость (%) | 15 | 25 (контролируемое увеличение) | ISO 5017 |
5. Ключевые моменты
- Риск чрезмерного пенистого агента: добавление более 0,7% SDS приведет к слиянию и прочности пузырьков, чтобы упасть более 30%.
- Управление ориентацией волокна: случайно распределенные волокна лучше, чем расположение направления, что может вызвать анизотропию проницаемости.
- Экономический баланс: общая стоимость увеличивается примерно на 8-10%, но срок службы плесени увеличивается на 20% (из-за улучшения проницаемости воздуха и уменьшения трещин тепловых напряжений).
Зачем комбинировать силикон с штукатуркой для сложной геометрии?
Цель сочетания силиконовых и гипсовых форм для создания составных плесени-это дать полное воспроизведение ссорец. Ниже приведены конкретные причины и технические моменты:
1. Разместите ограничения одного материала
| Материал | Преимущества | Недостатки | Улучшения после составления |
|---|---|---|---|
| Гипс | Высокая прочность, высокая температурная сопротивление, низкая стоимость | Высокая хрупкость, трудно демольдскую сложную структуру | Гипс в качестве поддерживающего скелета для обеспечения общей силы |
| Силикон | Высокая эластичность, репликация тонких текстур | плохая температурная сопротивление (<200 ° C) | Силикон в виде слоя полости, чтобы точно повторить детали |
2. Основные преимущества композитных форм
(1) Возможность репликации ультра-определения
Параметры силиконового слоя:
- Толщина составляет 2 мм (берег 40 твердость), текучесть хороша, и она может быть заполнена 50 мкм текстур (например, ювелирные паттерны, биомиметические структуры).
- Скорость сокращения отверждения составляет <0,1%, а размерная стабильность составляет ± 0,02 мм (намного превышает ± 0,1 мм чистого гипса).
Случай:
В литью 18-каратных золотых подвесок, 50 мкм текстура (например, детали перьев), воспроизводимая композитной плесенью, завершена на 95%, в то время как чистая штукатурка может сохранять только 30%.
(2) Сложный геометрический дизайн демонстрации
- Оптимизация рафта угла: силиконовая эластичность позволяет минимальный угла чернового угла 45 ° (60 ° ≥ для чистых пластичков, подходящих для подколов, конструкций, hollowers (например.
- Технология высвобождения: распыление нано-выделенного покрытия (например, модифицированное решение PTFE) снижает коэффициент трения до <0,1 и уменьшает силу демондинга на 70%.
(3) Синергия между силой и гибкостью
- Распределение нагрузки: гипсовая оболочка подвергается давлению литья 90% (например, воздействие алюминиевого сплава), а также силикона внутренней половины рассеивает локальный напряжение, чтобы избежать трещин.
- Сравнение продолжительности жизни: композитная форма может быть повторно использована более 50 раз (только 5-10 раз для чистой силиконовой формы и хрупкие края для чистой гипсовой формы).
3. Типичные сценарии применения
- литья ювелирных изделий : сложные узоры (например, Van Cleef & Arpels с четырьмя лифвыми текстурами), а силокона ускоряется, когда ужниковые узоры уникально деформируются, и силокон ужнично уникальный узоры Zax. урон.
- Medical Devices:The porous structure of the cast titanium alloy bone nail (hole diameter 100-200μm), the silica gel is precisely molded, and the gypsum ensures that the sintering is not деформирован.
- Скульптура искусства: изогнутые детали (например, волосы, складки) статистики смолы/бронзового.
4. Параметры ключа процесса
<таблица стиля = "Ширина: 100%; высота: 203,25 п.п.; пограничный коллапс: коллапс; пограничный цвет: #000000;" border = "1">5.economic Analysis
- Сравнение затрат: стоимость составных форм на 40% ниже, чем у чистых силиконовых форм (экономия используемого силикона) и на 20% выше, чем у чистых гипсовых молдов (но скорость лома снижается с 15% до 3%).
- Повышение эффективности: время демонстрирования уменьшается до 5 секунд (1-2 минуты для чистой штукатурки с механическим поживающим).
композитная плесень силиконовой гибели через конструкцию «жесткости и гибкости»:
- Силикон реализует репродукцию микронного уровня и демонстрирует сложные структуры;
- Плас Rprovides Высокая стабильность и экономика.
Сводка
В металлическое литье Выбор штукатурки напрямую связан с точностью, качеством поверхности и сроком службы плесени. α-гемигидратпластера стал основным потоком благодаря его высокой прочности, низкой скорости расширения и превосходной тепловой стабильности, а также высокой температурной сопротивления (выше 1600 ° C) может быть дополнительно улучшена путем добавления рефрактерных наполнителей, таких как порошок циркона и карбид кремния.
.для отливки с высоким уровнем (например, для авиационного титанового сплава), способность репрессирования фосфат-модифицированных или композитные силиконовые пластинки для баланса и детализации репрессионных способностей. В будущем, с интеграцией наномодификации и Технология 3D-печати , формы литья на основе гипса будут развиваться в направлении более высокой эффективности и более низкой стоимости и будут продолжать продвигать развитие производства точных металлов.
Отказ от ответственности
Содержание этой страницы предназначено только для информационных целей. ls series Никаких представлений или гарантий любого рода, выраженных или подразумеваемых, в отношении точности, полноты или достоверности информации. Не следует выяснить, что параметры производительности, геометрические допуски, конкретные конструктивные функции, качество материалов и тип или качество изготовления, которые сторонний поставщик или производитель предоставит через сеть Longsheng. Это обязанность покупателя попросить цитату для частей , чтобы определить конкретные требования для этих частей.
команда LS
LS-ведущая отраслевая компания Фокус на пользовательских решениях по производству. С более чем 20-летним опытом работы более 5000 клиентов, мы сосредоточимся на высокой точке обработка CNC , Листовый металл. href = "https://lsrpf.com/3d-printing"> 3D Printing , Инъекционная форма , Metalling, технология LS Это означает, что вы выбирают эффективность, качество и профессионализм.
FAQS
1. Что за лучшую гипс?
В промышленных применениях α-гемиддрат штукатурка (α-caso₄ · 0,5h₂o) признается лучшим выбором благодаря его уникальным преимуществам производительности. Эта гипсматериала, изготовленная с помощью автоклавирования высокого давления, и кристаллы представляют собой плотную короткую столбчатую структуру, которая делает его прочность на сжатие (25-40 МПа) намного выше, чем у обычной β-гипсовой штукатуры (8-15 МПа), и в то же время имеет более низкую скорость поглощения воды (<5%) и более тонкую поверхностную отделку (RA до 1,6 мкм). В области точного литья, таких как Инвестиционное падение лопастей аэрокосмических турбин или ювелирных изделий температура. Кроме того, после модификации легирующего нано -глинозем или велосипеда, его устойчивость к износу и устойчивость к влажности может быть дополнительно улучшена в соответствии с потребностями крайних условий труда.
2. Можно ли использовать штукатурку на металле?
штукатурка не только используется для литья металлов, но и играет ключевую роль в современной отрасли . В качестве примера принимая литье алюминиевого сплава, необходимо использовать фосфатно-модифицированную штукатурку, смешанную с порошком циркона (Zrsio₄) (составляя 40-50%), чтобы сделать изыскание формы превышать 1600 ° C и избежать проникновения расстояния алюминия. Для суперсплавов (например, на основе никелевых на основе вводится карбид кремния (SIC) (15-20%) для улучшения теплопроводности в сочетании с азотированным процессом спекания (содержание кислорода <500PPM) для предотвращения растрескивания плесени. Последние исследования показывают, что композиты на основе 3D-печати (например, гипсовые фенольные смолы) могут непосредственно изготавливать турбинные формы с помощью каналов охлаждения, сокращать традиционный 6-недельный цикл формы до 72 часов и нарушать традиционный процесс литья металла.
3. Что используется для литья металла?
Поле отбрасывания металлов в основном зависит от специальных пластин-инженерных систем : (1) Инвестиционное литье: использование растворительного растворителя. <1%) для достижения точности поверхности RA 0,8 мкм, которая обычно используется в монокристаллических лопастях Aero двигателя. (2) Литье из песка: гипсовая гипсовая пласть с переоценкой из кварцевого песка (70% SIO₂ 25% α -гипс), добавление бентонита (5%) для улучшения воздушной проницаемости, используемой для крупных лисинок железа (например, основания машинного инструмента), прочность на сжатие ≥ 15 МПа (EN 13245 Standard). (3) Помощь, связанная с намиранием: в алюминиевом сплавном сплавном сплавном сплаве, в качестве переходной плесени используется гипс, модифицированная нано-графитом (теплопроводность 3,5 Вт/м · K), которая может противостоять воздействию расплавленного алюминия 800 ° C и уменьшить количество агента высвобождения на 60%.
.4. Для чего используется штукатурка?
Использование штукатурки охватывает ряд высокотехнологичных полей: (1) промышленное литье: в качестве основного материала инвестиционного литья он производит точные компоненты, такие как турбинные лезвия и искусственные суставы, и 70% мировых сплавных сплавных кастингов полагаются. (2) Технология строительства: самооценка гипса (β-штукатурка целлюлозного эфира) используется для выравнивания нагрева пола, с теплопроводностью 0,2 Вт/м · K, что на 30% больше энергии, чем материалы на основе цемента. (3) Биомедицина: α-полугидратированная штукатурка (медицинская степень) используется для ортопедической фиксации, а ее микропористая структура (размер пор 50-100 мкм) способствует росту костных клеток, а цикл деградации шагает с заживлением кости. (4) Репродукция искусства: с помощью цифрового сканирования-3D-печати технологии плесени плесени можно воспроизвести детали культурных реликвий (таких как бронзовый орнамент) 1: 1 с точностью ± 0,01 мм. В настоящее время Функциональные материалы на основе гипса (например, гипс хранения энергии в фазе) способствуют их прорывам применения в области новой энергии.
