Iinvesteringsstøping, styrken og stivheten til skallet er avgjørende for å sikre kvaliteten på den støpte delen, spesielt for komplekse eller store støpegods. Skallet trenger tilstrekkelig styrke til å motstå det hydrostatiske trykket til det smeltede metallet samtidig som det opprettholder god stivhet for å forhindre deformasjon. Dette krever en kombinasjon av materialvitenskapelig optimalisering, raffinert prosesskontroll for produksjon av skall- og forsterkningsbehandling for å lage en skallstruktur med både høy last-bærende kapasitet og dimensjonsstabilitet.
Materialvalg er grunnleggende for å bygge et sterkt og stivt skall. Ildfaste tilslag må balansere styrke og termisk stabilitet. Forsidelaget bruker zirkonsand med høy-tetthet eller 99 % ren hvit alumina for å forbedre erosjonsmotstanden; støttelaget bruker mullittsand eller bauxittsand med en rimelig partikkelstørrelsesfordeling. Optimalisering av pakningstettheten gjennom en kombinasjon av grove, middels og fine partikler forbedrer den generelle strukturelle styrken til skallet. Det foretrukne bindemidlet er en nano-silikasol med høy-styrke, kombinert med silankoblingsmidler og andre modifiseringsmidler for å forbedre bindingsgrensesnittstyrken. Faststoffinnholdet i slurryen justeres i henhold til arbeidsforholdene for å balansere beleggegenskapene og den strukturelle stivheten etter herding.
En raffinert prosess for produksjon av skall-er et kjerneelement for å forbedre styrke og stivhet. En flerlags gradientbeleggingsprosess brukes, med et tynt og tett overflatelag og stadig tykkere baksidelag for å forbedre bæreevnen.- Det totale antallet lag styres til 4-8 lag avhengig av størrelsen og kompleksiteten til støpingen. Sørg for ensartet slurrydekning under belegning, og oppretthold en stabil løftehastighet på 5-10 cm/s for å unngå at belegget henger sammen eller lokal akkumulering; i sandspredningsstadiet, bruk sandpartikler som er kompatible med belegningsmaterialet, og bruk elektrostatisk sandspredning for å sikre jevn innleiring av sandpartikler i belegget, og forbedrer bindekraften mellom lagene. Tørkeprosessen krever et konstant temperatur- og fuktighetsmiljø på 20-25 grader og 40% -60% for å sikre tilstrekkelig tørking og herding av hvert lag, forhindre indre stress forårsaket av utilstrekkelig tørking og redusere den totale styrken til skallet.
Vitenskapelig brannbehandling kan ytterligere styrke skallets styrke og stivhet. Etter avvoksing må formskallet brennes i henhold til en gradvis varmekurve, som gradvis øker temperaturen fra romtemperatur til 900-1100 grader. Oppvarmingshastigheten bør kontrolleres til 50-80 grader/t for å unngå sprekkdannelse forårsaket av rask oppvarming. Holding ved høy temperatur i 1-3 timer er nødvendig for grundig å fjerne rester av voks og organisk materiale, fremme dehydrering og polykondensering av bindemiddelet, og forbedre tettheten og den strukturelle stabiliteten til formskallet. For store og komplekse støpegods kan lavtemperaturtempering utføres etter brenning for å eliminere termisk stress og ytterligere forbedre stivheten. I tillegg må porøsiteten til formskallet kontrolleres strengt for å unngå overdreven permeabilitet som fører til redusert styrke, og dermed oppnå en balanse mellom styrke og permeabilitet.
Gjennom den synergistiske effekten av materialvalg, prosesskontroll og fyringsarmering, kan formskallet danne en jevn, tett og fast bundet struktur, effektivt forbedre styrke og stivhet, sikre stabil støping under støping og størkning av smeltet metall, og garantere dimensjonsnøyaktighet og støpekvalitet til komplekse og store støpegods.
