對目前國內(nèi)精密鑄造行業(yè)中廣泛應(yīng)用的3種制殼工藝的特點(diǎn)進(jìn)行了分析對比。硅溶膠精密鑄造從精鑄件質(zhì)量比較，水玻璃型殼較差，復(fù)合型殼、硅溶膠-低溫蠟型殼次之，硅溶膠一中溫蠟型殼。而從制殼成本比較，水玻璃型殼，硅溶膠一中溫蠟型殼。對這3種制殼工藝分別提出了改進(jìn)措施。

        一、水玻璃型殼

       這一工藝在國內(nèi)已有近50年的生產(chǎn)歷史，其廠點(diǎn)數(shù)至今仍占我國精鑄廠家的75%以上。經(jīng)過精鑄界同仁個半世紀(jì)的不懈努力，水玻璃型殼工藝的應(yīng)用和研究已達(dá)到了很高水平。多年來由于背層型殼耐火材料的改進(jìn)和新型硬化劑的推廣應(yīng)用，水玻璃型殼強(qiáng)度有了成倍增長。鑄件表面質(zhì)量、尺寸精度及成品率有了很大提高，目前仍占很大的市場份額，并替代國外砂鑄件成批出口。低廉的成本、短的生產(chǎn)周期、優(yōu)良的脫殼性能及高透氣性至今仍是其他任何型殼工藝所不及的優(yōu)點(diǎn)。但鑄件的質(zhì)量，包括表面粗糙度、缺陷數(shù)量、尺寸精度、成品率、返修率等均比其他3種工藝要差(見表1)。

       存在的主要問題

       (1)水玻璃粘結(jié)劑固有的缺點(diǎn)是Na2O含量高，型殼高溫強(qiáng)度、抗蠕變能力遠(yuǎn)不及硅溶劑型殼(只有它的1/30-1/50)。加之面層耐火料采用了價低質(zhì)次、粒度級配不良的石英砂(粉)，硬化劑至今仍限于使用氯化氨，因而必然不能獲得高質(zhì)量的精鑄件。(2)型殼生產(chǎn)條件差，缺乏嚴(yán)格的生產(chǎn)過程及參數(shù)的控制。由于硬化劑的強(qiáng)腐蝕性，除塵設(shè)備的簡陋，很少車間有恒溫、恒濕、除塵的生產(chǎn)環(huán)境。影響型殼和鑄件質(zhì)量的涂料配制、硬化、風(fēng)干、脫蠟等工序，極少按行業(yè)規(guī)定的操作規(guī)范嚴(yán)格控制。如定期檢測涂料粘度、涂片重、硬化劑濃度、pH值等。型殼風(fēng)干處的溫度、濕度、風(fēng)速等更是不加控制，故常在高、低溫或梅雨季節(jié)發(fā)生批量報廢的質(zhì)量事故?？傊蟛糠止S停留在手工作坊階段，靠技藝而不是靠科學(xué)的質(zhì)量管理進(jìn)行生產(chǎn)。這是水玻璃型殼數(shù)十年來鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定、廢品率、返修率高的重要原因之一。

        改進(jìn)方向

       (1)采用高純度的硅微粉(脈石英)代替常用的低品位的石英砂粉作面層耐火材料，并應(yīng)用“雙峰”型粒度級配的圓形石英粉配制面層涂料。不僅可提高面層型殼的熱化學(xué)穩(wěn)定性，而且可以獲得高粉液比涂料。(2)加強(qiáng)制殼工序的現(xiàn)場質(zhì)量管理，按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作。同時應(yīng)將涂料、撒砂、硬化場地與型殼干燥間隔離。后者控制溫度、濕度，前者加強(qiáng)除塵、防腐，從而有利于型殼質(zhì)量的穩(wěn)定及改善操作環(huán)境。

       二、復(fù)合型殼

       克服上述水玻璃型殼的缺點(diǎn)，目前不少工廠將第一、二層改用鋯英石及莫來石-硅溶膠型殼。背層仍采用原有水玻璃型殼工藝。它是結(jié)合硅膠型殼的優(yōu)良的表面質(zhì)量和水玻璃低成本、短周期的優(yōu)點(diǎn)的一種改進(jìn)方案。與水玻璃型殼相比，其鑄件表面質(zhì)量有了很大提高，表面粗糙度降低、表面缺陷減少、返修率下降。

      三、硅溶膠（低溫蠟）型殼

      這一工藝符合國情，在鑄造1kg以上，特別是5kg以上中大件鑄件時，具有更大的適應(yīng)性和優(yōu)越性(與中溫蠟相比)。

       一般來說，中大鑄件的質(zhì)量要求，特別是表面粗糙度、尺寸精度以及形位公差的要求不會太高，采用高熔點(diǎn)中溫蠟并無必要。中溫蠟需要高壓(大于6-7MPa)或液態(tài)蠟壓注蠟?zāi)＃O(shè)備投資大。中溫蠟厚大蠟?zāi)Ｒ卓s陷、變形、成本高。低溫蠟成型容易、設(shè)備簡單，而蠟?zāi)１砻娲植诙认嗖畈淮蟆?/span>

        1存在問題

       (1)由于采用低溫蠟，大部分型殼在水中脫蠟，難免有皂化物殘留進(jìn)入型殼中(尤其是復(fù)合型殼及水玻璃型殼同時脫蠟時)易產(chǎn)生鑄件表面夾雜，返修率稍高，這是其缺點(diǎn)之一。

       (2)制殼生產(chǎn)周期長是它的缺點(diǎn)和不足(見表1)，尤其在生產(chǎn)大件，有深孔、深槽件時，每層干燥常要24-48h。以50kg雙流道葉輪為例，常須10-15d

         2改進(jìn)方向

       (1)為防止因低溫蠟回收處理不徹底及用水脫蠟時與復(fù)合型殼或水玻璃型殼共用同一熱水槽，易產(chǎn)生鑄件皂化物夾雜缺陷應(yīng)采取以下措施。①采用蒸氣脫蠟(蒸氣壓力0.2-0.4MPa，溫度120-130℃)代替水脫蠟，不僅可以防止皂化物夾雜而且型殼不易產(chǎn)生裂紋，對鑄件的質(zhì)量穩(wěn)定更有保障。②若采用熱水脫蠟，應(yīng)在水中加人體積分?jǐn)?shù)為1%-3%的工業(yè)鹽酸，脫蠟后再用含鹽酸的熱水沖洗每組型殼以減少皂化物殘留。盡可能不要與水玻璃型殼、復(fù)合型殼共用同一槽水脫蠟，也可更換水液，單獨(dú)集中脫蠟，以減少皂化物入殼。③回收蠟處理可用鹽酸的體積分?jǐn)?shù)為3%-5%的酸化水，沸騰及沉淀時間要足夠長。冬季硬化水溫度低，水玻璃及復(fù)合型殼中Na2O的殘留量高，蠟料皂化也較嚴(yán)重，應(yīng)多加鹽酸處理回收蠟，減少皂化物。蠟料處理后，及時補(bǔ)加硬脂酸也很重要。