Trong lúcđúc đầu tư, độ bền và độ cứng của vỏ không đủ có thể dẫn đến một loạt vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc, an toàn sản xuất và hiệu quả. Các biện pháp kiểm soát và gia cố chính xác cần được phát triển cho các tình huống vấn đề khác nhau để đảm bảo sự hỗ trợ ổn định của vật đúc trong quá trình hóa rắn. Sau đây là các bài toán cụ thể và giải pháp điều khiển tương ứng:
I. Các vấn đề cốt lõi và biện pháp kiểm soát tương ứng
1. Sự cố: Sụp đổ/Nứt trong quá trình đổ
Các biện pháp kiểm soát: Trong việc lựa chọn vật liệu, hãy ưu tiên các cốt liệu chịu lửa có mật độ -cao, cường độ{1}}cao (chẳng hạn như corundum trắng 99%, cát mullite đã được phân loại), kết hợp với chất kết dính silica sol cấp nano- và thêm chất liên kết silane để cải thiện độ bền bề mặt liên kết; trong quy trình chế tạo vỏ-, hãy tăng số lượng lớp phía sau (tăng lên 6-8 lớp đối với vật đúc phức tạp/lớn), đảm bảo rằng mỗi lớp phủ đều đồng nhất và cát được phủ dày đặc, tránh tạo khoảng trống cho lớp phủ; Trong quá trình nung, tuân thủ nghiêm ngặt đường cong gia nhiệt nhẹ nhàng, kiểm soát tốc độ gia nhiệt ở mức 50-80 độ /h và duy trì nhiệt độ cao trong 1-3 giờ để loại bỏ triệt để chất hữu cơ còn sót lại, cải thiện mật độ vỏ và tránh các vết nứt do ứng suất nhiệt do gia nhiệt và làm lạnh nhanh.
2. Vấn đề: Mất độ chính xác về kích thước của vật đúc
Các biện pháp kiểm soát: Kiểm soát độ chính xác của khuôn sáp tại nguồn, sử dụng vật liệu sáp có độ co-thấp (tỷ lệ co rút Nhỏ hơn hoặc bằng 0,8%), ổn định các thông số phun sáp và thực hiện xử lý lão hóa ở nhiệt độ không đổi; trong quá trình làm vỏ, sử dụng quy trình phủ gradient, với lớp mặt mỏng và đồng đều (dày 0,2-0,3mm), và tăng dần độ dày của các lớp sau nhưng vẫn đảm bảo đủ độ khô cho từng lớp (sấy trong môi trường nhiệt độ và độ ẩm không đổi, thời gian sấy Lớn hơn hoặc bằng 4 giờ cho mỗi lớp), tránh ứng suất bên trong do sấy khô không đủ dẫn đến biến dạng vỏ; đối với các vật đúc lớn, vật liệu gia cố bằng sợi thủy tinh có thể được thêm vào lớp sau để cải thiện độ cứng tổng thể của vỏ, đồng thời kiểm soát tính đồng nhất của độ dày thành vỏ tổng thể để giảm nồng độ ứng suất.
3. Vấn đề: Các khuyết tật bề mặt và bên trong vật đúc (vết gờ, đóng nguội, vùi cát, vùi xỉ, v.v.)
Các biện pháp kiểm soát: Đối với các khuyết tật bề mặt, hãy sử dụng cốt liệu chịu lửa-hạt mịn (bột zircon 320-400 lưới) cho lớp bề mặt, kết hợp với bùn silic có độ tinh khiết cao. Kiểm soát độ nhớt của bùn đến 18-22 giây (sử dụng Ford Cup No{5}}) và từ từ nhấc khuôn trong quá trình nhúng (tốc độ 5-10 cm/s) để tránh hình thành bong bóng; đối với cát và xỉ, tăng cường quá trình nung và làm sạch vỏ để đảm bảo loại bỏ hoàn toàn sáp còn sót lại và chất hữu cơ. Làm nóng trước vỏ khuôn trước khi đổ (600-900 độ) để giảm chênh lệch nhiệt độ giữa kim loại nóng chảy và vỏ khuôn, ngăn chặn lớp bề mặt của vỏ khuôn bị bong ra và trộn lẫn với kim loại nóng chảy; tối ưu hóa hệ thống bịt kín để đảm bảo các ống thoát nước không bị tắc nghẽn và hướng xuống dưới, ngăn chặn sự tích tụ chất lỏng và ăn mòn bề mặt bịt kín, có thể dẫn đến giảm cường độ cục bộ.
4. Sự cố: Thất bại trong việc tạo hình các vật đúc phức tạp/lớn
Các biện pháp kiểm soát: Đối với các vật đúc phức tạp (bao gồm các rãnh hẹp và cấu trúc{0}}thành mỏng), hãy áp dụng "sơ đồ chế tạo vỏ tùy chỉnh". Sử dụng vữa có độ nhớt-thấp ở những khu vực rãnh hẹp để tăng cường khả năng xuyên thấu và tăng số lượng lớp phủ ở những khu vực có-có tường mỏng hoặc sử dụng các gân gia cố để hỗ trợ phụ trợ; đối với các vật đúc lớn, hãy tối ưu hóa thiết kế cấu trúc vỏ khuôn, sử dụng quy trình chế tạo vỏ phân đoạn + quy trình lắp ráp tổng thể để giảm áp lực tạo hình tổng thể. Sử dụng cát thép hợp kim chịu nhiệt-cường độ cao{9}}làm cốt liệu đệm để cải thiện khả năng chịu tải; sau khi nung, hãy thêm phương pháp xử lý ủ ở nhiệt độ{11}thấp (500-600 độ trong 1 giờ) để loại bỏ ứng suất nhiệt và tăng cường hơn nữa độ cứng của vỏ khuôn.
5. Vấn đề: Tăng hiệu quả và chi phí sản xuất
Các biện pháp kiểm soát: Thiết lập-cơ chế kiểm tra chất lượng vỏ khuôn trước khi sản xuất. Sàng lọc vỏ khuôn đủ tiêu chuẩn thông qua kiểm tra cường độ nén (yêu cầu cường độ nén ở nhiệt độ phòng Lớn hơn hoặc bằng 2,5 MPa) và kiểm tra độ cứng nóng, loại bỏ các sản phẩm yếu; phát triển sổ tay quy trình chế tạo vỏ-được tiêu chuẩn hóa, chỉ định tỷ lệ lớp phủ, số lượng lớp phủ, các thông số sấy và nung cho các loại vật đúc khác nhau, tránh chất lượng vỏ khuôn không ổn định do biến động của quy trình; tiến hành đúc thử-hàng loạt nhỏ trước khi sản xuất hàng loạt để tối ưu hóa kế hoạch gia cố vỏ khuôn và giảm nguy cơ phế liệu trong quá trình sản xuất-quy mô lớn.
II. Nguyên tắc chung về gia cố vỏ
Bất kể vấn đề cụ thể, việc gia cố vỏ phải tuân thủ các nguyên tắc cốt lõi là "sự phù hợp của vật liệu + kiểm soát quy trình chính xác + đảm bảo chất lượng ngay từ đầu": việc lựa chọn vật liệu phải phù hợp với kích thước đúc, độ phức tạp và nhiệt độ đổ; kiểm soát quá trình tập trung vào sự ổn định của các thông số trong toàn bộ quá trình phủ, sấy và nung; và rủi ro được giảm thiểu trước thông qua quá trình-thử nghiệm và chạy thử trước khi sản xuất, từ đó cải thiện độ bền và độ cứng của vỏ từ nguồn cũng như đảm bảo chất lượng đúc và hiệu quả sản xuất.
