Enfundición a la cera perdida, la resistencia y rigidez de la carcasa son cruciales para garantizar la calidad de la pieza fundida, especialmente para piezas fundidas complejas o grandes. La carcasa necesita suficiente resistencia para soportar la presión hidrostática del metal fundido manteniendo al mismo tiempo una buena rigidez para evitar la deformación. Esto requiere una combinación de optimización de la ciencia de los materiales, control refinado del proceso de fabricación de la carcasa-y tratamiento de refuerzo de cocción para crear una estructura de carcasa con alta capacidad de carga-y estabilidad dimensional.
La selección del material es fundamental para construir una carcasa fuerte y rígida. Los agregados refractarios deben equilibrar la resistencia y la estabilidad térmica. La capa frontal utiliza arena de circonio de alta-densidad o alúmina blanca pura al 99 % para mejorar la resistencia a la erosión; la capa de soporte utiliza arena de mullita o arena de bauxita con una distribución de tamaño de partícula razonable. La optimización de la densidad del empaque mediante una combinación de partículas gruesas, medias y finas mejora la resistencia estructural general de la carcasa. El aglutinante elegido es un sol de sílice de grado nano- de alta-resistencia, combinado con agentes de acoplamiento de silano y otros modificadores para mejorar la resistencia de la interfaz de unión. El contenido sólido de la suspensión se ajusta según las condiciones de trabajo para equilibrar las propiedades del recubrimiento y la rigidez estructural después del curado.
Un proceso de fabricación de carcasas-refinado es un elemento central para mejorar la resistencia y la rigidez. Se utiliza un proceso de recubrimiento en gradiente de múltiples-capas, con una capa frontal delgada y densa y capas de respaldo progresivamente más gruesas para mejorar la capacidad de carga-. El número total de capas se controla en 4-8 capas dependiendo del tamaño y la complejidad del casting. Durante el recubrimiento, asegure una cobertura uniforme de la lechada, manteniendo una velocidad de elevación estable de 5 a 10 cm/s para evitar que el recubrimiento se hunda o se acumule localizadamente; en la etapa de esparcimiento de arena, use partículas de arena compatibles con el material de recubrimiento y emplee esparcimiento de arena electrostático para asegurar una incrustación uniforme de las partículas de arena en el recubrimiento, mejorando la fuerza de unión entre capas. El proceso de secado requiere un ambiente de temperatura y humedad constante de 20-25 grados y 40%-60% para garantizar un secado y curado suficiente de cada capa, evitando el estrés interno causado por un secado insuficiente y reduciendo la resistencia general de la capa.
El tratamiento de cocción científico puede fortalecer aún más la resistencia y rigidez del caparazón. Después del desparafinado, la carcasa del molde debe cocerse de acuerdo con una curva de calentamiento gradual, aumentando gradualmente la temperatura desde temperatura ambiente hasta 900-1100 grados. La velocidad de calentamiento debe controlarse a 50-80 grados/h para evitar grietas causadas por un calentamiento rápido. Es necesario mantener la temperatura a alta temperatura durante 1 a 3 horas para eliminar completamente la cera residual y la materia orgánica, promover la deshidratación y la policondensación del aglutinante y mejorar la densidad y la estabilidad estructural de la carcasa del molde. Para piezas fundidas grandes y complejas, se puede realizar un templado a baja temperatura después de la cocción para eliminar el estrés térmico y mejorar aún más la rigidez. Además, la porosidad de la carcasa del molde debe controlarse estrictamente para evitar una permeabilidad excesiva que conduzca a una resistencia reducida, logrando así un equilibrio entre resistencia y permeabilidad.
A través del efecto sinérgico de la selección de materiales, el control del proceso y el refuerzo de cocción, la carcasa del molde puede formar una estructura uniforme, densa y firmemente unida, mejorando efectivamente la resistencia y la rigidez, asegurando un moldeo estable durante el vertido y solidificación del metal fundido, y garantizando la precisión dimensional y la calidad del moldeo de piezas fundidas complejas y grandes.
