一种检验模组除油质量的方法
阅读说明：本技术 一种检验模组除油质量的方法 (Method for inspecting oil removal quality of module ) 是由 杨瑞琪 许言 陈波 马李朝 段朋国 王少强 于 2021-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种检验模组除油质量的方法,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。(The invention discloses a method for inspecting module oil removing quality, which is used for inspecting whether the module surface oil removing quality meets the coating hanging requirement of a shell making process or not in the coating hanging process of a shell making process by taking silica sol as a main binder. The method is used as an inspection means, the product quality is discriminated from the source, the unqualified module is prevented from flowing into the post process, casting scrapping caused by incomplete oil removal is reduced, the product quality is improved, and the product percent of pass is improved. The invention has the advantages of energy saving, environmental protection, high economic benefit, no need of purchasing additional reagents and raw materials, convenient operation and strong field practicability by using the shell-making surface layer slurry as the raw material.)
技术领域
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
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。
发明内容
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。
为了达到上述目的，本发明包括以下步骤：
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；
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；
S3，确定除油检测液的试验研究对象；
S4，制备除油检测液；
S5，清洁待检模组表面；
S6，采用除油检测液对待检模组进行除油；
S7，对除油后的情况进行判定。
S1中，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‰
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。
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。
S5中，若待检模组表面存在多余物，使用压缩空气吹干净。
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。
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。
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
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
本发明包括以下步骤：
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‰
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。
所需工装如下：
盛放除油检测液不锈钢筒尺寸：Φ420mm×400mm；
除油检测液主要成分及用量：
所需硅溶胶体积量：选取规格为25Kg/桶的硅溶胶1桶。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
实施例1：
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。
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。
表1
模组号
检测液散开情况
是否合格
A
3S～5S内未快速散开
合格
B
3S～5S内快速散开
不合格
实施例2：
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。
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。
表2
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。
表3
表4
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：
(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。
(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。
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。
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