Hiện nay, ưu nhược điểm của các quy trình chế tạo vỏ chính trong sản xuất đúc chính xác trong nước như sau:
1. Hiện nay, có ba loại quy trình tạo vỏ được sử dụng rộng rãi trong sản xuất đúc chính xác trong nước: A. vỏ thủy tinh; B. Vỏ composite; C. Vỏ silica sol; Vỏ silicat natri có lịch sử sản xuất gần 50 năm ở Trung Quốc và số lượng nhà máy của nó vẫn chiếm một tỷ lệ đáng kể ở các nhà sản xuất đúc chính xác' của Trung Quốc. Trong những năm qua, độ bền của vỏ silicat natri đã tăng lên gấp đôi, và chất lượng bề mặt, độ chính xác về kích thước và năng suất của vật đúc đã được cải thiện đáng kể nhờ việc cải tiến vật liệu chịu lửa của vỏ sau cũng như phổ biến và ứng dụng chất làm cứng mới. Chi phí thấp, chu kỳ sản xuất ngắn nhất, hiệu suất tách vỏ tuyệt vời và độ thoáng khí cao vẫn không thua kém bất kỳ quy trình tạo vỏ nào khác.
1.1 vấn đề chính
(1) Nhược điểm cố hữu của chất kết dính natri silicat là hàm lượng Na2O cao, và độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống rão của vỏ kém hơn nhiều so với vỏ dung môi silicon. Ngoài ra, vật liệu chịu lửa bề mặt sử dụng cát thạch anh (bột) với giá thành rẻ, chất lượng thấp và phân loại cỡ hạt kém nên không tạo được vật đúc chính xác chất lượng cao.
(2) Điều kiện sản xuất vỏ kém và thiếu quy trình sản xuất nghiêm ngặt và kiểm soát thông số. Do chất làm cứng có tính ăn mòn mạnh, thiết bị khử bụi đơn giản, ít phân xưởng có nhiệt độ, độ ẩm và môi trường sản xuất loại bỏ bụi ổn định. Chuẩn bị sơn phủ, làm cứng, làm khô không khí, khử sáp và các quá trình khác ảnh hưởng đến chất lượng của vỏ khuôn và vật đúc hiếm khi được kiểm soát chặt chẽ theo các thông số kỹ thuật hoạt động do ngành công nghiệp quy định. Nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió ở phần không khí làm khô vỏ không được kiểm soát, do đó tai nạn về chất lượng hàng loạt thường xảy ra vào các mùa mưa mận cao, nhiệt độ thấp hoặc mưa nhiều. Tóm lại, hầu hết các nhà máy vẫn ở giai đoạn phân xưởng thủ công và sản xuất theo công nghệ chứ không phải quản lý chất lượng theo khoa học. Đây là một trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến chất lượng đúc không ổn định, tỷ lệ phế phẩm cao và tỷ lệ sửa chữa vỏ natri silicat cao trong nhiều thập kỷ.
2. Hiện nay, nhiều nhà máy sử dụng bột zircon, bột mullit và vỏ silica sol cho lớp thứ nhất và thứ hai của vỏ composite. Quy trình vỏ thủy tinh nước ban đầu sẽ vẫn được sử dụng cho lớp sau. Đây là một chương trình cải tiến kết hợp chất lượng bề mặt tuyệt vời của vỏ silica sol và những ưu điểm của chi phí thấp và chu kỳ ngắn của natri silicat. So với vỏ silicat natri, chất lượng bề mặt của vật đúc đã được cải thiện rất nhiều, độ nhám bề mặt, khuyết tật bề mặt và tỷ lệ sửa chữa được giảm xuống. Chu trình sản xuất tương tự như đối với vỏ natri silicat.
2.1 vấn đề chính
(1) Bởi vì chất kết dính thủy tinh nước được giữ lại ở lớp sau, độ bền nhiệt độ cao tổng thể và khả năng chống rão của vỏ khuôn thấp hơn so với vỏ khuôn silica sol, đồng thời độ chính xác về kích thước và dung sai hình học của vật đúc đổ thấp hơn so với vỏ khuôn silica sol.
(2) Độ thoáng khí không tốt bằng vỏ natri silicat hoặc vỏ silica sol. Độ bền nhiệt độ cao của vỏ không tốt bằng vỏ silica sol, dễ gây lãng phí.
(3) Độ ổn định chất lượng của đúc vỏ composite tốt hơn so với natri silicat, nhưng kém hơn nhiều so với vỏ silica sol.
(4) Vì vỏ composite sử dụng bột zircon đắt tiền làm lớp bề mặt nên giá thành của vỏ gấp 4,5 lần so với vỏ natri silicat. Nếu lớp sau sử dụng bột cát mullite, giá thành của lớp vỏ gần như tương đương với lớp vỏ silica sol, và lợi thế về giá thành thấp của nó là không rõ ràng.
(5) Không thể sử dụng sáp ở nhiệt độ trung bình cho vỏ composite. Không thể tẩy lông bằng nước nóng ở nhiệt độ trung bình. Khi khử sáp trong nồi hấp, do nhiệt độ cao và áp suất cao, chất lỏng sáp ở nhiệt độ trung bình sẽ xảy ra phản ứng xà phòng hóa mạnh với thủy tinh nước và chất làm cứng còn sót lại ở lớp sau, do đó không thể tái sử dụng nếu không thu hồi.
3. Vào những năm 1960, như một chất kết dính vỏ gốm, silica sol được sử dụng trong lĩnh vực đúc. Với những ưu điểm vượt trội của mình, silica sol dần thay thế thủy tinh nước và sản phẩm thủy phân ethyl silicate được sử dụng rộng rãi với quy trình điều chế phức tạp, ô nhiễm và giá thành cao. Thực tiễn đã chứng minh rằng sử dụng dung dịch silica sol làm chất kết dính vỏ gốm có những ưu điểm sau: quy trình chuẩn bị đơn giản, dễ bảo quản lớp phủ, sử dụng liên tục bùn phủ nhúng sau khi điều chỉnh thành phần, giảm tiêu hao vật liệu, hiệu suất quá trình phủ nhúng ổn định và vận hành dễ dàng, loại bỏ quá trình làm khô amoniac bằng sản phẩm thủy phân ethyl silicate, cải thiện môi trường làm việc và áp dụng phương pháp làm khô bằng không khí nóng với độ ẩm có thể kiểm soát được, Độ bền vỏ cao, silica sol gốc nước, an toàn tốt. Người ta nói rằng sau khi chuyển từ ethyl silicate sang silica sol, tiêu thụ năng lượng giảm 20 ~ 30%, tỷ lệ chất lượng vỏ tăng 15 ~ 20% và môi trường làm việc được cải thiện đáng kể.
3.1 Vỏ khuôn silica sol (sáp nhiệt độ thấp) dễ tạo hình sáp ở nhiệt độ thấp, thiết bị đơn giản, ít khác biệt về độ nhám bề mặt khuôn sáp, và quá trình ổn định hơn so với vỏ khuôn composite, đặc biệt là độ chính xác về kích thước của vật đúc. Do không có thủy tinh nên vỏ khuôn có hiệu suất nhiệt độ cao tốt, độ thoáng khí cao và khả năng chống rão mạnh sau khi rang, nó có thể được áp dụng cho cả các bộ phận có thành mỏng và các bộ phận vừa và nhỏ có cấu trúc phức tạp, nó có thể cũng sản xuất các miếng cực lớn có trọng lượng 50 ~ 100kg.
3.1.1 những vấn đề tồn tại
(1) Do sử dụng sáp ở nhiệt độ thấp, hầu hết vỏ khuôn được khử sáp trong nước, do đó không thể tránh khỏi hiện tượng xà phòng hóa trong vỏ khuôn, dễ sinh ra tạp chất trên bề mặt vật đúc, và tỷ lệ sửa chữa cao hơn một chút.
(2) Chu kỳ sản xuất dài của quá trình tạo vỏ là nhược điểm và thiếu sót lớn nhất của nó. Đặc biệt trong sản xuất các chi tiết lớn có lỗ sâu và rãnh sâu, mỗi lớp thường được sấy trong 24 ~ 48h.
(3) Giá thành của vỏ silica sol (sáp ở nhiệt độ thấp) cao gấp 5 lần so với vỏ natri silicat và cao hơn 17% so với vỏ composite. Chi phí đúc tương đối cao.
3.2 Vỏ silica sol (sáp nhiệt độ trung bình) là một quy trình sản xuất đúc chính xác được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Nó có chất lượng đúc cao nhất và tỷ lệ sửa chữa thấp nhất. Nó đặc biệt thích hợp cho các bộ phận có kích thước vừa và nhỏ với yêu cầu về độ nhám bề mặt cao và độ chính xác về kích thước cao.
3.2.1 những vấn đề tồn tại
(1) Giá thành cao, và chi phí sản xuất vỏ của nó gấp 8 lần vỏ natri silicat. Nó cũng cao hơn 25% so với vỏ sáp silica sol ở nhiệt độ thấp.
(2) Chu kỳ sản xuất giống như đối với vỏ sol silica gel sáp ở nhiệt độ thấp, dài hơn nhiều so với natri silicat và vỏ composite.
(3) Sáp lỏng nhiệt độ trung bình và sáp phun áp suất cao thường được sử dụng trong sản xuất các bộ phận vừa và lớn. Khuôn sáp có thành dày dễ bị co và lõm, độ chính xác về kích thước của vật đúc không quá cao. Yêu cầu về độ chính xác kích thước và độ nhám bề mặt của các chi tiết vừa và lớn không cao bằng các chi tiết nhỏ, vì vậy vỏ silica sol (sáp nhiệt độ trung bình) ít được sử dụng cho các chi tiết vừa và lớn.
