Наращивание керамической оболочки

Модельный блок – конструкция не прочная. Он изготовлен из механически и термически не прочного материала, модели крепятся к стояку тонкими питателями. Поэтому изготовление на модельном блоке керамической оболочки не должно сопровождаться к. л. силовыми и тепловыми воздействиями на него. Для изготовления керамической оболочки применяют жидкую формовочную смесь. Огнеупорная составляющая в ней – молтый (пылевидный) кварц, связующее – этилсиликат.

Растворяясь в воде, этилсиликат (ЭС), переходит в гидролизованый этилсиликат (ГЭС).

ЭС + Н_2О = ГЭС

тв    ж    ж

В этой реакции для технологов физика важнее химии. Этилсиликат – твёрдое вещество, вода, естественно, жидкая и гидролизованый этилсиликат, тоже жидкий. Гидролизованый этилсиликат (ГЭС) смешивается с молотым кварцем (SiO2) в пропорции 1:3.

ГЭС: SiO_2 = 1:3

молотый

Получается жидкая формовочная смесь – взвесь крупинок молотого кварца в гидролизованом этилсиликате.

Модельный блок погружают в формовочную смесь и извлекают из неё. Поверхность модельного блока оказывается покрытой тонкой плёнкой формовочной смеси. Чтобы плёнка стала толще, мокрую поверхность обсыпают мелким песком. Песчинки прилипают к мокрой поверхности. Мокрую плёнку на поверхности модельного блока сушат при комнатной температуре (нагревать нельзя, модельный блок расплавится). Идёт химическая реакция

ГЭС – H2O = ЭС

ж   пар

Гидролизованый этилсиликат в процессе сушки отдаёт воду и превращается в этилсиликат. Крупинки молотого кварца и песчинки, которые были смочены гидролизованым этилсиликатом, оказываются прочно связанными, сцементированными этилсиликатом. Сушка на воздухе происходит долго – от 2 до 4 часов. После этого модельный блок снова погружают в формовочную смесь, извлекают из неё, обсыпают мелким песком и сушат. Второй слой, как и первый, высохнет за 2…4 часа. Затем наращивают третий слой и т. д. В зависимости от размеров будущих отливок требуется нарастить от 3 до 8 слоёв формовочной смеси. Каждый надо сушить несколько часов. Ясно, что процесс сушки надо ускорять.

Для ускорения сушки мокрую поверхность обдувают аммиаком. Идёт химическая реакция

ГЭС + NH_3 = Э С + NH_4OH

ж     газ     тв    ж

Аммиак отнимает у гидролизованого этилсиликата воду, получаются этилсиликат и нашатырный спирт. Реакция идёт достаточно быстро. Сушка одного слоя керамической оболочки происходит за 15…20 минут. Аммиак имеет сильный, резкий запах, его нельзя вдыхать. Работать с аммиаком следует в вытяжном шкафу, в помещении с хорошей вентиляцией.