水玻璃型殼常見的缺陷有裂紋、變形、鼓脹，蟻孔、蠕孔及氣孔等，現分析如下。

一、型殼裂紋

　　型殼裂紋有兩種情況，一是澆口杯產生裂紋，如圖1所示；二是型殼表面產生裂紋，如圖2所示。

　　澆口杯裂紋特征：型殼的澆口杯有裂紋，嚴重時澆口杯開裂。
　　型殼表面裂紋：在型殼的表面上有彎曲的、深淺不等的裂紋。

1．產生原因
　?。?）涂料中水玻璃的模數、密度過高或過低；涂料中的粉液比過低；或硬化劑的濃度、溫度和硬化時間不當，硬化不充分；或型殼在硬化前的自然風干時間不夠，不利于硬化劑的繼續滲透硬化，影響了硅凝膠的連續性和致密性；或型殼的層數不夠等原因，導致型殼的強度低，出現了裂紋。
　?。?）涂料層涂掛的不均勻，或撒砂層厚薄不均；尤其是浸涂料后沒有撒上砂的部位，硅凝膠在收縮時受力不均勻，導致型殼產生裂紋。
　?。?）脫蠟液的溫度低，脫蠟時間太長。由于蠟料的熱膨脹系數大于型殼的熱膨脹系數，脫蠟緩慢將導致型殼在脫蠟的過程中受到各種應力的作用；如果超過此時型殼的強度極限，就會產生裂紋，甚至開裂。
　?。?）焙燒時，型殼入爐溫度高，升溫過快，或高溫出爐急冷；或型殼多次焙燒，產生微裂紋，甚至裂紋，降低了強度；或型殼的高溫強度低，使型殼在焙燒時產生裂紋。
　?。?）清理澆口杯時，機械損傷澆口杯。

2．防止措施

　?。?）采用下列措施，型殼的高溫強度就高。
    ①水玻璃的模數M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固層涂料。
    ②采用合理的涂料配制工藝，并執行涂料的“配比-溫度-粘度”曲線。
    ③采用合理的硬化工藝，控制硬化劑的“濃度-溫度-硬化時間”；或選用氯化鋁代替氯化銨硬化型殼。
    ④合理的制殼工藝，如涂料粘度與撒砂粒度的合理配合，硬化工藝參數要確保型殼充分硬化。
    ⑤采取措施增加型殼強度，如常用的增加型殼層數，或采用復合型殼等；必要時大件型殼可用鐵絲加固等。

　?。?）蠟模浸入檢驗合格的涂料中，上下移動和不斷地轉動，提起后滴去多余的涂料，使涂料均勻地覆蓋在模組的表面上；不能出現涂料的局部堆積或缺少涂料（漏涂）；并及時、均勻撒砂。
　?。?）適當提高脫蠟液的溫度，控制在95～98℃；縮短脫蠟時間，以15～20min，不超過30min為宜；水玻璃型殼脫蠟的要點：高溫快速。必要時，改進脫蠟方法。
　?。?）選用合理的焙燒工藝，氯化銨硬化的型殼焙燒溫度T=850～900℃，時間0.5～2h；并嚴格執行；必要時，采用階段升溫，或冷卻；型殼焙燒不能超過兩次。
　　焙燒良好的型殼呈白色、粉白色或粉紅色；焙燒不良的型殼呈深色或深灰色，表示型殼殘留較多的碳分。
　?。?）清理澆口杯時應仔細，避免機械損傷；必要時，改進澆口杯的結構。

二、型殼變形

　　特征：型腔的尺寸不符合圖樣要求，如圖3所示。

1.產生原因
　?。?）型殼高溫強度低，其抗高溫變形能力也低。型殼變形大部分是在脫蠟、焙燒或澆注過程中產生的。澆注時，靠近澆口的高溫有可能使型殼發生變形。
　?。?）涂料的粘度大，涂層過厚，涂料堆積；或硬化液濃度低，溫度低，硬化時間短，硬化不足等原因，導致型殼的強度低。
　?。?）脫蠟液的溫度低，脫蠟時間太長。由于蠟料的熱膨脹系數大于型殼的熱膨脹系數，脫蠟緩慢將導致型殼在脫蠟的過程中受到各種應力的作用，是型殼在脫蠟過程中變形。
　?。?）中小件型殼的焙燒溫度過高、焙燒時間過長；或冷卻過快；或焙燒時擺放不當（堆壓、擠壓），使得支撐受力不平衡等原因，引起局部變形。
　?。?）焙燒爐不能滿足工藝要求。
　?。?）焙燒與澆注配合不當，型殼在焙燒后的熱態時，強度較高；溫度下降時，強度隨之下降。如型殼在冷態下澆注，型殼急劇升溫熱膨脹系數大，導致型殼變形。

2.防止措施
　?。?）下列因素的合理匹配與控制，就可以適當的提高型殼的高溫變形能力：
    ①水玻璃的模數M=3.0～3.4，密度ρ=1.30～1.33 g/cm3配制的加固層涂料。
    ②選用硬化劑；氯化鋁硬化的型殼比氯化銨硬化的型殼。
    ③鋁硅系粉、砂，代替硅石粉、砂。
    ④制殼工藝。如涂料粘度與撒砂粒度的合理配合，硬化工藝參數要確保型殼充分硬化。
    ⑤ 焙燒和澆注的合理配合，防止型殼在冷態下澆注。
    ⑥采用復合型殼，如水玻璃與硅溶膠型殼，水玻璃與硅酸乙酯型殼等。

　?。?）掌握、運用、控制涂料的“配比-粘度-溫度”關系曲線；注意涂掛操作，使涂層均勻地覆蓋；控制硬化液的濃度、溫度和硬化時間，使型殼充分硬化。
　?。?）型殼停放12～24h再脫蠟；選擇合理的脫蠟工藝，脫蠟液的溫度控制在95～98℃，脫蠟時間為15～20min，不超過30min；以及型殼在脫蠟過程中的擺放等。
　?。?）選擇合理的焙燒工藝，氯化銨硬化的型殼焙燒溫度T=850～900℃，時間0.5～2h；注意型殼在焙燒過程中的擺放，避免型殼彼此擠壓；控制焙燒出爐的冷卻速度等。
焙燒良好的型殼呈白色、粉白色或粉紅色。
　?。?）加強焙燒爐的定期檢測和日常維護保養，使其滿足焙燒工藝要求。

 

（轉自國際鑄業網）