一种检验模组除油质量的方法与流程

1.本发明属于熔模铸造领域，具体涉及一种检验模组除油质量的方法。


背景技术：

2.随着熔模铸造行业的发展，现今，对铸件的尺寸精度和表面粗糙度要求日益提高。而铸件 的尺寸精度和表面粗糙度直接受蜡模和型壳的影响。因此，保证蜡模模组质量至关重要。良好 的型壳要求蜡模模组表面无多余油脂，有良好的润湿性。但常规的模型蜡是憎水的,在蜡模表 面很难进行涂料涂挂，因此，需要进行模组除油蚀刻，除去蜡模表面多余油脂，保证制壳料浆 均匀涂挂蜡模表面，避免撒砂时砂粒直接接触蜡模表面或堆聚，浇注时形成麻点或粘砂等缺陷。 但是，由于型壳面层涂挂质量受零件结构及每批次涂料粘结剂粘度影响，涂挂质量不稳定，且 模组表面状态缺少检查方法，导致制壳浇注后，表面缺陷才暴露出来，致使铸件报废。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种检验模组除油质量的方法，用于判定模组除油 情况，在制壳、浇注前判定蜡模模组表面质量是否合格，减少因为除油不净导致的铸件表面缺 陷，提升产品合格率。
4.为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：
5.s1，根据硅溶胶中sio2质量分数、粒子比表面积及粒径范围，判断除油检测液的粘度范 围及特定结构零件的适用性；
6.s2，根据sio2质量分数、粒子比表面积及粒径范围，判断模组表面质量；
7.s3，确定除油检测液的试验研究对象；
8.s4，制备除油检测液；
9.s5，清洁待检模组表面；
10.s6，采用除油检测液对待检模组进行除油；
11.s7，对除油后的情况进行判定。
12.s1中，选用硅溶胶和润湿剂作为除油检测液主要成分。
13.硅溶胶和润湿剂的体积比为1：5
‰
14.s3中，试验研究对象采用大弯扭型面、大平面的蜡模件或具有内腔及盲孔的结构的零 件。
15.s4中，将25kg硅溶胶与125g润湿剂混合，搅拌均匀后静置，待液体表面大量气泡消失 后，完成除油检测液的制备。
16.s5中，若待检模组表面存在多余物，使用压缩空气吹干净。
17.s6中，将待检验模组置于除油检测液中2～3s，或将除油检测液泼洒至待检模组表面。
18.s7中，若除油检测液在3～5s内未散开，则表明模组表面达到蚀刻效果，具备制壳
料浆 涂挂要求，除油合格；若除油检测液在3s～5s内散开，则表明除油不合格。
19.与现有技术相比，本发明以硅溶胶作为粘结剂为主的涂料制壳面层涂挂过程，提炼一种检 验模组表面除油质量是否达到制壳工序涂料涂挂要求的方法。并将其作为一种检验手段，从源 头甄别产品质量，避免不合格模组流入后工序，减少因为除油不净导致的铸件报废，提高产品 质量、提升产品合格率。本发明节能环保、经济效益高，不需采购额外试剂及原料，使用制壳 面层料浆作为原材料，操作方便，现场实用性强。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明做进一步说明。
21.本发明包括以下步骤：
22.s1，根据硅溶胶中sio2质量分数、粒子比表面积及粒径范围，判断除油检测液的粘度范 围及特定结构零件的适用性；为保证检验过程不影响模组质量及后续制壳，且该模拟检测试 验与制壳料浆涂挂的工艺性相符，选用硅溶胶和润湿剂作为除油检测液主要成分，硅溶胶和 润湿剂的体积比为1：5
‰
23.s2，根据sio2质量分数、粒子比表面积及粒径范围，判断模组表面质量；sio2含量越 高，粘度值越大，粒子比表面积越大，粘度越大，零件结构越复杂，要求粘结剂粘度越小， 因此根据以上等参数进行试验，判断模组表面质量。
24.所需工装如下：
25.盛放除油检测液不锈钢筒尺寸：φ420mm
×
400mm；
26.除油检测液主要成分及用量：
27.所需硅溶胶体积量：选取规格为25kg/桶的硅溶胶1桶。
28.所需润湿剂体积量：使用量筒，按照硅溶胶：润湿剂＝1：5
‰
(体积比)配制检测溶液备 用。
29.s3，确定除油检测液的试验研究对象；大弯扭型面或大平面的蜡模件表面除油时，由于 蜡模性质为憎水亲油型，水性除油剂在大平面上流动较快，容易出现表面除油不净的现象。 同时，具有内腔及盲孔的结构的零件，容易存在除油剂接触不到导致除油不净的现象。因 此，本次选取具有此两类结构的零件作为试验件更具代表性。
30.s4，制备除油检测液；按照硅溶胶+5
‰
润湿剂(体积比)配制除油检测液。首先，将 25kg硅溶胶倒入准备好的不锈钢桶中，使用量筒量取125g润湿剂，倒入装有硅溶胶的不锈 钢桶中搅拌至均匀，静置，待液体表面大量气泡消失后，方可用于模组检验。
31.s5，清洁待检模组表面；用于除油检测的模组，应避免表面出现蜡屑、水渍等多余物干 扰。若表面存在多余物，应使用压缩空气吹干净。
32.s6，采用除油检测液对待检模组进行除油；经反复试验，模拟制壳面层涂挂过程，总结 下述方法判断较为准确：将待检验模组置于装有除油检测液的不锈钢桶中保持2s～3s，或将 检测液泼洒至待测零件表面，再观察模组表面检测液流动情况。
33.s7，对除油后的情况进行判定。若检测液在3s～5s内未快速散开，表明模组表面达到 蚀刻效果，具备制壳料浆涂挂要求，除油合格；反之，若蜡模表面的检测液在3s～5s内快 速散开，则表明除油不合格。
34.实施例1：
35.某机高压涡轮工作叶片弯扭大，叶型截面曲线曲率大，为保证制造工艺性，面层主要成分 采用快干硅溶胶和锆英粉，其中硅溶胶中sio2质量分数选取在10％～35％，粒子比表面积在50 m2/g～400m2/g,粒径范围一般在5nm～100nm即可。实际生产过程中，由于该叶片叶身面积 大，缘板转接部位呈锐角，液体流经过程中易出现死角，导致除油质量波动性大，铸件最终表 面质量差，合格率低的问题。
36.针对以上问题，对该铸件模组进行除油检查，1、确定成分及原料：结合该零件结构确定 除油检测液成分为对应粘结剂的类面层料浆硅溶胶+润湿剂。去除制壳工序面层中的锆英粉， 只选取硅溶胶和润湿剂按照溶胶：润湿剂＝1：5
‰
(体积比)量取润湿剂，配制检测液。2、配 制检测溶液：按照模组高度选取φ420mm
×
400mm的不锈钢桶作为容器，将25kg硅溶胶倒入 准备好的不锈钢桶中，按照硅溶胶：润湿剂＝1：5
‰
(体积比)，使用量筒量取润湿剂125g，将 润湿剂倒入搅拌至均匀，静置，待液体表面大量气泡消失后待用。3、对选定的四组模组表面 进行质量确认，去除蜡屑、水渍等多余物。4、进行除油情况试验，将待检验模组a置于装有 除油检测液的不锈钢桶中保持2s～3s，观察到检测液未在3s～5s内快速散开，表示a模组 表面除油彻底，达到制壳要求；再将模组b置于装有除油检测液的不锈钢桶中保持2s～3s， 观察到检测液在3s～5s内快速散开，表示b模组表面除油不彻底，未达到制壳要求，试验结 果记录对比见表1。
37.表1
38.模组号检测液散开情况是否合格a3s～5s内未快速散开合格b3s～5s内快速散开不合格
39.实施例2：
40.某机高压涡轮导向叶片存在大平面及盲孔，为保证制造工艺性，面层主要成分采用硅溶胶 和锆英粉，其中硅溶胶中sio2质量分数选取在10％～25％，粒子比表面积在50m2/g～300m2/g, 粒径范围一般在5nm～100nm即可。实际生产过程中，由于该叶片叶身存在大平面，且下缘板 处存在定位盲孔，液体流经过程中易出现死角，导致除油质量波动性大，铸件最终表面质量差， 合格率低的问题。
41.针对以上问题，对模组进行除油检查：1、确定检测液成分2、按照比例配制该零件结构对 应检测液。3、对选定的四组模组表面进行质量确认，去除蜡屑、水渍等多余物。4、进行除油 情况试验，将检测液泼洒至待测模组c表面，观察模组表面检测液流动情况，发现检测液未在 3s～5s内快速散开，说明c模组表面除油彻底，达到制壳要求；将检测液泼洒至待测模组d 表面，观察检测液在3s～5s内未快速散开，说明d模组表面除油彻底，达到制壳要求；将检 测液泼洒至待测模组e表面，观察检测液在3s～5s内快速散开，说明e模组表面除油不彻 底，未达到制壳要求。试验结果记录对比见表2。
42.表2
[0043][0044][0045]
目前，该方法现已形成有效文件，同时固化至相关生产环节中，结果表明，采用该方法检 测后，能针对性的根据不同结构适用面层涂料粘度配制检测液，准确筛查表面存在除油不彻底 缺陷的问题模组，减少后工序抱怨，提高产品质量，能有效在本工序对问题模组进行控制，降 低制造成本。按照本发明方法追踪后续产品质量，得到表3及表4。表3追溯的是未采用该检 测方法铸件质量情况表，表4追溯的是采用该方法铸件质量情况表。
[0046]
表3
[0047][0048]
表4
[0049][0050]
从表3、表4中可以看出，采用该发明进行模组控制，对后续铸件产品质量有明显提升。 同时，该发明不针对特定材料、结构、领域，具有一定的可推广性：
[0051]
(1)除硅溶胶制壳材料外，该发明还可应用于其他粘结剂构成的特定结构型壳的模组表 面质量的检查。
[0052]
(2)除航空发动机熔模铸造行业外，该发明还可应用于军民融合或其他民用熔模铸造行 业的通用模组表面质量检查。
[0053]
本发明是根据具体的优选实施方案进行编写，不能将本发明的具体实施方案认定只局限于 本说明，对发明所述技术领域的技术人员来讲，在不脱离本发明总体构思的前提下，可以派生 出一些系列方法，做若干简单的推演及替换，都应视为所属本发明所交的权利要求书确定的专 利保护范围。