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精密鋳造水ガラスプロセスとシリカゾルプロセスの違い

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精密鋳造水ガラスプロセスとシリカゾルプロセスの違い

簡単に言えば、水ガラスプロセスは経済的で実用的な「ベーシックバージョン」であり、シリカゾルプロセスは高精度を追求する「アドバンストバージョン」です。

それでは、いくつかのコア次元から詳細な比較をしてみましょう。

1.コア差分の要約表
水ガラスプロセスとシリカゾルプロセスの寸法を比較する
ケイ酸ナトリウム(Na₂O·mSiO₂)水溶液、通称「ウォーターガラス」、および通称「シリカゾル」と呼ばれるナノスケールのシリカ(SiO₂)粒子の水中の分散
2、化学硬化方法:塩化アンモニウム(NH₀Cl)溶液と化学反応を経て、砂粒を析出させて結合するシリカゲルを迅速に生成します。物理的乾燥:乾燥(水分を蒸発させる)により、SiO₂粒子が濃縮され、水分が失われ、砂粒子を結合するシロキサン(-SI-O-SI-)ネットワーク構造を形成します。
3、シェル作りサイクルは化学反応であるため非常に速く(1層あたり数十分から数時間)、硬化速度が速い。非常に遅く(1層あたり数時間から20時間以上)、環境温度と湿度に依存して乾燥し、効率が低くなります。
シェルの性能強度が比較的低く、高温安定性が悪く、通気性が平均的である。それには「砲撃」処理が必要です。高強度、良好な高温安定性、小さな収縮、良好な通気性。デシェルする必要はありません。
4、鋳造精度は比較的低い(CT7-CT9)。シェルは強度が低く、変形しやすく、表面粗さが悪い(Ra 12.5~25 μ m)。非常に高い(CT4-CT6)。モールドシェルは安定性が良く、ワックスモールドの細かい細部を再現でき、表面仕上げが高く(3.2~6.3 μ m)。
5、低生産コスト。低材料コスト、高シェル作り効率、低エネルギー消費。「シリカゾルやジルコン砂などの表層材料は高価で、殻作りサイクルが長く、面積が広く、エネルギー消費量が比較的高い。

詳細なポイントごとの説明
1.接着・硬化原理(最も根本的な違い)
水ガラスプロセス:その結合は化学的プロセスです。前記コーティング及びサンディングが完了した前記モジュールを、前記塩化アンモニウム硬化液に浸漬する、水ガラス(Na₂O・mSiO₂)は、塩化アンモニウム(NH₂Cl)と急速に反応してSiO₂ゲルと塩化ナトリウム(NaCl)を形成し、砂粒を結合させます。このプロセスは非常に速いです。

シリカゾルプロセス:その結合は物理化学的プロセスです。シリカゾル自体は安定したコロイド溶液である。温度と湿度が制御された環境下で乾燥することにより、水が蒸発し、コロイド粒子の濃度が増加し、互いに接近し、水素結合とケイ素-酸素結合を介して結合してしっかりとした立体的なネットワーク構造を形成し、砂粒子を包んで結合します。このプロセスには、水分が完全に蒸発するまでに時間が必要です。

2.シェル作成工程及びサイクル
ウォーターガラス:コーティング→サンディング→化学硬化(塩化アンモニウムプールに浸す)→乾燥。シェルの1層を完了するのに数十分しかかかりません。モジュールのシェル作成プロセス全体が1日以内に完了する可能性があります。

シリカゾル:コーティング→サンディング→乾燥(恒温湿度の風で数時間吹く)→次の層。乾燥は物理的なプロセスであるため、急ぐことはできません。そうしないと、シェルの強度が不十分になります。通常、第1層(表面層)は10時間以上乾燥する必要があり、後続の裏面層も1層あたり4~8時間乾燥する必要があります。モジュールシェルの製造全体には3~7日かかる場合があります。

3、殻処理と脱ワックス
ケイ酸ナトリウム型シェル:大量のNa₂O成分(通称「アルカリシェル」)が含まれています。高温焼成時に金型シェル内のSiO₂と反応し続け、金型シェルの高温強度が低下し、変形しやすく、残りのNa₂Oは鋳造の表面と化学反応し、「砂付着」などの欠陥を引き起こします。したがって、焙煎前に殻除去処理を行う必要があります。すなわち、金型シェル内のNa₂Oを熱水または蒸気で溶解して純粋なSiO₂シェルに変換します。

シリカゾル型シェル:本質的に高純度のSiO₂であり、優れた高温安定性を備えています。焼成後、非常に高い強度を有し、殻除去処理を必要としません。

4、最終鋳造品質
ケイ酸ナトリウムプロセス:シェルの強度が比較的低く、精度が低いため、鋳物は通常、表面が粗く、寸法公差が大きく、その後のプロセスではより多くの加工許容量が必要です。「ラフパーツ」に適しています。

シリカゾルプロセス:シェルの精度は非常に高く、ワックス型の詳細(指紋さえ)を完全に複製することができます。鋳造の表面は滑らかで、寸法は正確であり、ネット形状に近い鋳造を達成することができ、その後の処理コストを大幅に削減します。

どのように選択しますか?
1、あなたの製品がある場合:コストに敏感で、表面仕上げと寸法精度のための低い要件で、材料は通常の炭素鋼またはステンレス鋼であり、水ガラスプロセスを選択してください。

2、あなたの製品がある場合:航空宇宙部品、ハイエンド医療機器、食品機械、薄肉複雑な部品、または表面とサイズの厳格な要件がある場合は、シリカゾルプロセスを選択してください。

また、表面層(1〜2層)にシリカゾル法を使用して表面品質を確保し、裏面層に水ガラス法またはケイ酸エチル法を使用してコストを削減し、シェル作り効率を向上させる複合プロセスがあります。これはコストと品質の両方を考慮した妥協ソリューションです。

精密鋳造水ガラスプロセスとシリカゾルプロセスの違い