Pri získavaní presných kovových komponentov sa kupujúci často pýtajú: "Aký je rozdiel medzi odlievaním kremičitého sólu a odlievaním vodného skla?" Obidve cesty patria do rodiny investičných odliatkov-, no výber spojiva vytvára dva odlišné procesné prúdy, ktoré ovplyvňujú náklady, presnosť, povrchovú úpravu a dodaciu lehotu. Pochopenie týchto rozdielov pomáha inžinierom prispôsobiť správnu technológiu odlievania ich funkčným a komerčným cieľom.
1. Chémia spojiva a tvorba škrupiny
Pri odlievaní vodného-skla sa ako keramické spojivo používa roztok kremičitanu sodného-. Po ponorení zostavy vosku do žiaruvzdornej kaše chemická reakcia s CO₂ alebo kyslou soľou rýchlo vytvorí gél na škrupine, čo umožní rýchle vytvorenie náteru- a krátke cykly sušenia. Na druhej strane odlievanie kremičitého-solu využíva koloidný oxid kremičitý. Každá vrstva schne odparovaním pri kontrolovanej teplote a vlhkosti, čím sa vytvorí hustejšia, pevnejšia škrupina, ale predĺži sa čas výroby škrupiny-o 30 – 40 % v porovnaní s odlievaním z vodného{10}}skla.
2. Rozmerová presnosť a tolerančné pásmo
Pomalšie a stabilnejšie schnutie obalov kremičitého-solu minimalizuje deformáciu, takže proces bežne dodržiava tolerancie ISO 8062 CT5-CT6 (±0,1 mm na väčšine malých častí). Plášte z vodného-skla generujú dostatočnú pevnosť pre veľké komponenty, ale rýchlejšie gélovatenie a vyššie zvyškové napätia obmedzujú presnosť na CT7-CT9. Ak súčiastka obsahuje lícujúce povrchy, závity alebo vnútorné kanály, odlievanie s oxidom kremičitým zvyčajne eliminuje sekundárne obrábanie, čím kompenzuje vyššiu vstupnú cenu.
3. Povrchová úprava a následné{1}}spracovanie
Plášte kremičitých-solov používajú jemnejšie žiaruvzdorné materiály zirkónu a oxidu hlinitého, ktoré poskytujú hodnoty drsnosti Ra 3–12 µm priamo z vyrazenia. Škrupiny vodného-skla sa spoliehajú na hrubší kremenný piesok, ktorý produkuje Ra 6–25 µm. Zatiaľ čo brok{8}}tryskanie zlepšuje obe povrchové úpravy, pri odlievaní vodného-skla je často potrebné dodatočné sústruženie alebo brúsenie, keď je rozhodujúce tesnenie povrchov alebo estetický vzhľad.
4. Všestrannosť zliatiny a hrúbka sekcie
Vďaka vyššej žiaruvzdornosti plášťa (až do 1 350 stupňa) si odlievanie kremičitých-solov pohodlne poradí s nehrdzavejúcou oceľou,{2}}niklovými{2}}zliatinami, titánom a tenkými-časti do hrúbky 0,6 mm. Vrchol škrupín vodného-skla je blízko 1 100 stupňa, a preto sú vyhradené pre uhlíkové ocele, nízkolegované{8}}ocele a tvárne liatiny. Jeho hrubšia škrupina{10}}je ideálna pre robustné držiaky, páky a telesá čerpadiel s hmotnosťou 5 až 80 kg, kde je dôležitejšia odolnosť voči teplotným šokom než mikro-jemné detaily.
5. Štruktúra nákladov a dodacia lehota
Cena materiálu je najjasnejším oddelením. Kremičitan sodný stojí približne jednu-tretinu koloidného oxidu kremičitého a rýchlejšie sušenie škrupín umožňuje čínskym zlievárňam odlievať 250 až 300 ton vodného-skla mesačne. Výsledné ceny dielov môžu byť o 25 – 40 % nižšie ako ekvivalenty kremičitého-solu, vďaka čomu je vodné sklo príťažlivé pre veľkoobjemové{10}}programy citlivé na náklady, ako sú poľnohospodárske alebo všeobecné{11}}technické komponenty. Naopak, odlievanie oxidu kremičitého-sólu je vhodné pre menšie-objemové presnejšie práce-telesá ventilov, lopatky turbín alebo lekárske prístroje,-kde nižšie ceny opracovania a šrotovného odôvodňujú vyššiu cenu.
6. Úvahy o životnom prostredí a manipulácii
Kaly z vodného-skla sú alkalické, ale ne-toxické a nevyžadujú žiadne špeciálne spracovanie odpadu. Suspenzie kremičitého-solu sú neutrálne, no zirkónová múčka môže pri nesprávnom zaobchádzaní vytvárať dýchateľný oxid kremičitý. Oba procesy teraz využívajú uzavreté systémy na regeneráciu vosku-smyčkou-, ale odlievanie vodného{7}skla spotrebuje o 15 – 20 % menej energie, pretože teploty vypaľovania sú o 150 – 200 stupňov nižšie, čím sa znižuje uhlíková stopa veľkých výrobných sérií.
7. Ako si vybrať pre svoj ďalší projekt
Odlievanie kremičitým-solom použite, keď:
- Tolerancie sú prísnejšie ako CT6
- Povrchová úprava musí byť menšia alebo rovná Ra 6 µm po odliatí
- Medzi zliatiny patrí nehrdzavejúca oceľ, duplexná oceľ alebo titán
- Hrúbka steny je menšia ako 2 mm alebo je geometria veľmi zložitá
Odlievanie vodného-skla vyberte, keď:
- Hmotnosť dielu presahuje 5 kg alebo celková veľkosť je väčšia ako 400 mm
- Funkčný výkon prevažuje nad kozmetickými požiadavkami
- Rozpočtové obmedzenia si vyžadujú najnižšiu jednotkovú cenu
- Materiál je uhlíková alebo nízkolegovaná -oceľ bez agresívnej korózie
Mnoho zlievární v Ningbo{0}}v súčasnosti ponúka hybridné rady: odlievanie kremičitých-solov pre presné dávky a odlievanie vodného-skla pre objemové komerčné diely. Zosúladením požiadaviek na toleranciu, zliatinu, povrch a náklady so silnými stránkami každého spojivového systému si kupujúci zaistia optimálne celkové náklady na vlastníctvo bez nadmerného -technického inžinierstva komponentu.
Záver
Stručne povedané, rozdiel medzi odlievaním kremičitého sólu a odlievaním vodného skla spočíva predovšetkým v chémii spojiva, ktorá sa prelína do presnosti, povrchovej úpravy, sortimentu zliatin a ceny. Liatie kremičitého-solu vyniká presnosťou a vzhľadom; Odlievanie vodného-skla vyhráva rýchlosťou a hospodárnosťou. Vyhodnotenie týchto faktorov oproti funkcii dielu a rozpočtu projektu zaisťuje, že sa vždy vyberie správna cesta odlievania.