Hassas Dökümde Silika Sol'un Uygulama ve Araştırma İlerlemesi

       Hassas döküm (aynı zamanda hassas döküm olarak da bilinir), yüksek hassasiyetli ve karmaşık yapılı metal parçalar üretebilen gelişmiş bir işlemdir ve havacılık, tıbbi cihazlar, otomotiv imalatı ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Hassas döküm prosesinde kalıp kabuğunun hazırlanması, dökümün yüzey kalitesini, boyutsal doğruluğunu ve verimini doğrudan etkileyen çok önemli bir adımdır. İnorganik bir bağlayıcı olarak silika sol, mükemmel yüksek sıcaklık direnci, stabilitesi ve çevre dostu olması nedeniyle hassas döküm kalıplama kabuklarının hazırlanmasında temel malzemelerden biri haline gelmiştir.

   一、 Silika Sol'un özellikleri ve hassas dökümdeki rolü Silika sol, nano ölçekli silika parçacıklarının suda dağıtılmasıyla oluşturulan koloidal bir çözeltidir ve aşağıdaki özelliklere sahiptir: 

    1. Yüksek yapışkanlık: Silika soldaki SiO₂ parçacıkları, dehidrasyon ve yoğunlaşma yoluyla üç boyutlu bir ağ yapısı oluşturarak kalıp kabuğuna iyi oda sıcaklığı ve yüksek sıcaklık dayanımı kazandırır. 

    2. Düşük termal genleşme katsayısı: Silika sol kalıp kabuğu, yüksek sıcaklıklarda mükemmel boyutsal stabiliteye sahiptir ve döküm deformasyonu riskini azaltır. 

    3. Çevre dostu: Dispersiyon ortamı olarak su kullanıldığında, yeşil üretim eğilimine uygun olarak hiçbir toksik uçucu madde yoktur. 

    4. Yüzey ıslanabilirliği: Refrakter malzemelerle (zirkon kumu ve korindon tozu gibi) yakından birleşerek kabuğun yoğunluğunu arttırır. 

    Hassas dökümde silika sol esas olarak aşağıdakiler için kullanılır: 

• Bağlayıcı: çok katmanlı kabukların hazırlanmasında geleneksel etil silikat hidrolizatın değiştirilmesi; 

• Kaplama taşıyıcısı: Yüzey kaplaması oluşturmak için refrakter tozla karıştırılarak dökümlerin yüzey kalitesini artırır. 

• Güçlendirici madde: Değişiklik yoluyla kabuğun termal şok direncini ve sürünme direncini artırır.

二、Silika sol tipi kabuğun hazırlanma süreci ve optimizasyonu 

1. Tipik kabuk yapma prosesi Silika sol tipi kabuk genellikle "emprenye etme - zımparalama - kurutma" döngü sürecini benimser:

• Yüzey kaplaması: yüksek hassasiyetli bir yüzey oluşturan silika sol + ince taneli zirkon tozu (partikül boyutu <200 ağ gözü); 

• Takviye katmanı: kabuğun genel mukavemetini artıran silika sol + boksit veya müllit kumu (partikül boyutu 60-100 ağ gözü). 

• Kuruma koşulları: Sıcaklık 25-30°C, nem %40-60, her katman için kuruma süresi 4-8 saat. 

    2. Süreç Optimizasyon Araştırması 

• Kurutma Sürecinin iyileştirilmesi: Mikrodalga kurutma veya vakumlu kurutma teknolojisinin benimsenmesiyle kurutma süresi %50'den fazla kısaltılır. 

• Katmanlı yapı tasarımı: Yüzey katmanı, dökümlerin yüzey kusurlarını azaltmak için nano-silis sol (partikül boyutu 10-20 nm) kullanır; 

• Kompozit yapıştırıcıların geliştirilmesi: Silika solunun etil silikat veya alüminyum sol ile kombinasyonu, kabuğun yüksek sıcaklık mukavemetini arttırır (>1500°C'de bükülme mukavemeti 3-5 mpa'ya ulaşır).