硅溶胶铸造生产工艺.docx
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硅溶胶铸造生产工艺
熔模铸造
技术管理文件
硅溶胶铸造生产工艺
文件编号:
RMZZ/QG-JS-01
版 本:
A
修改状态:
O
受控状态:
编制:
吴光来 日期:
2004-3-1
一、蜡模制作
蜡料处理工艺操作守则
蜡料处理流程:
(静置桶I中)静置脱水→(除水桶中)搅拌蒸发脱水→(静置桶II中)静置去污
1 工艺参数
静置桶I 静置温度 85-90℃ 静置时间 6-8h 除水桶 搅拌温度 110-120℃ 搅拌时间 10-12h 静置桶II 静置温度 80-85℃ 静置时间 >12h 保温箱 保温温度 54±2℃ 保温时间 >24h
2 操作程序
2.1 检查设备、温控仪表是否处于正常工作状态。
2.2 将脱蜡釜回收的旧蜡液倒入过滤槽中过滤;再送到静置桶I中,在低于90℃下静置6-8h。
2.3 静置完毕把沉淀水放掉后,将蜡液倒入除水桶中。
2.4 除水桶中的蜡液,在110-120℃保温并搅拌,使残留水分蒸发,到目视蜡液表面无泡沫为止。
2.5 将除完水的蜡液,经过<60目筛网过滤再放入<90℃的静置桶II中,保温静置12h以上。
2.6 各除水桶、静置桶应定期性的放掉其底部的残留水和脏杂物。
2.7 把静置桶II中处理好的回收蜡液送到模头压蜡机保温桶中,用于主产模头(浇道)。
2.8 根据旧腊料性能和腊料消耗情况,不定期的在静置桶II中适量加新蜡,一般在3%-5%左右。
2.9 将合格的蜡液灌入保温箱内的蜡缸中,为减少蜡缸内蜡液中的气体,先保持一段高温时期80℃/2h后降至54℃。
在54±2℃下保温24h后,方可用于压制蜡模。
3 注意事项
3.1除水桶,静置桶均应及时排水、排污。
3.2经常检查各设备温控仪表的工作状况,防止失控,尤其应防止温度过高造成蜡料老化。
3.3每月检查一次蜡处理设备各导热油的液面位置,油面应距设备顶面200㎜左右,防止油溢出。
并注意检查设备有无渗油现象。
3.4经常检查环境状态,避免灰尘及外来物混入蜡料中。
压制蜡模工艺操作守则
1 工艺要求
室温 24±3℃
蜡缸温度 54±2℃(大件应根据工艺要求设定)
射蜡嘴温度 57-64℃
压射压力 4.2Mpa(42kgf/cm2)
保压时间 5-15s
冷却水温度 <10℃
2 操作规程
2.1 检查压蜡机油压、保温温度、操作按钮等是否正常。
按照技术规定调整压蜡机压射压力、射蜡嘴温度、保压时间、冷却时间等。
2.2从保温箱中取出蜡缸,装在压蜡机上,放出上部混有空气的蜡料。
2.3 将模具放在压蜡机工作台面上,调整射蜡嘴使之与模具注蜡口高度一致,检查模具所有芯子活块位置是否正确,模具开合是否顺利。
2.4打开模具,喷上微薄一层分型剂。
合型,对准射蜡嘴。
2.5双手按动工作按钮,压制蜡模。
2.6抽出芯子,打开模具,小心取出蜡模。
按要求放入冷却水中或放入存放盘中冷却。
并检查有下列缺陷的蜡模应报废:
(1) 有严重气泡的蜡模;
(2) 棱角不清晰的蜡模;
(3) 变形不能修复的蜡模; (4) 尺寸不符号规定的蜡模。
2.7清除模具上残留的蜡料,注意只能用压缩空气吹净模具分型面、芯子上的蜡屑、脱模剂,不准用金属刀具去铲刮型腔、抽芯。
慎防损害模具型腔部位。
2.8按以上各条进行下一次压制蜡模,以后往复循环生产。
2.9及时将蜡模从冷却水中轻轻取出,用压缩空气吹净蜡屑及水珠,并进行自检,将合格蜡模正确放入存放盘中。
2.10每班下班或模具当班生产完毕后,应用软布等清理模具。
如发现模具有损伤应立即报告领班,由领班处理。
并清扫压蜡机、工具及现场,做到清洁、整齐。
3 注意事项
3.1压制蜡模时,首先必须进行首件检查,确认合格后,方可进行操作。
压制过程中不能轻易变动压制参数。
3.2使用新的模具时,务必弄清模具组装、拆卸顺序,蜡模取出方法。
3.3蜡模存放时,应注意搁置方向,防止变形。
需要时可采取卡具等措施,以避免蜡模变形。
3.4每班打2-3件收缩率试样(如Ø100X6㎜圆饼试样等),冷却后测其收缩率,并做好记录。
3.5下班前将蜡缸中的残存余蜡放完。
废蜡模及废蜡要保持干净,放入废蜡箱中,及时送到蜡处理工部。
3.6压蜡机工作时,不准用手扶模具或将手伸合型台面下,且不准单手操作按钮,防止人身安全事故。
3.7蜡模间要做好安全防火工作。
蜡浇道模头制作工艺操作守则
1 工艺要求
室温 24℃±10℃
压射蜡温度 70-75℃
压射压力 0.2-0.4Mpa
保压时间 视浇道种类而定
2 操作程序
2.1 整体浇道压制
2.1.1检查模头压蜡机气压、保温桶温度、操作按钮等是否正常,按照技术规定调整机器压射压力等参数。
2.1.2将浇道(模头)模具放在机器台面上,检查机器射蜡嘴是否与模具注蜡口高度一致,模具开合是否顺利,
2.1.3打开模具,喷上微薄一层分型剂,安放螺帽,合上模具,对准射蜡嘴。
2.1.4双手按动工作按钮,压制浇道(模头)蜡模。
2.1.5压制完毕,抽出芯子,打开模具,小心取出浇道(模头)蜡模,放入冷却水中。
注意有缺陷的应报废。
2.1.6清除模具上残留的蜡料。
2.1.7喷分型剂,放螺帽,合型,进行下一次压制,以此往复循环生产。
2.1.8蜡浇道在冷却不中冷却3-5min后取出,用压缩空气吹净水珠,放在指定位置。
2.1.9每班下班或模具使用完毕,应将设备及模具清理干净。
3 注意事项
3.1模具型腔不要喷过多的分型剂。
3.2蜡浇道(模头)表面应平整,无凹陷、裂纹和披缝。
蜡浇道(模头)如有裂纹、凹陷、气泡等缺陷要进行修补,不能修补的应报废。
3.3做好压注模头的安全工作,蜡料气压缸缸盖未旋紧时严禁向缸内开压缩空气,压缩空气未关闭,缸内余气未放净时,严禁旋开缸盖。
3.4蜡模间要做好安全防火工作。
蜡模修整工艺操作守则
1 工艺要求 室温 24℃±3℃
2 操作程序
2.1修模前应检查蜡模外观棱角清晰、表面平整光滑、无缺陷,尺寸符合要求,无变形。
2.2修模
2.2.1用刀片刃口沿着蜡模表面小心而轻柔地刮除飞边或分模线,不得损伤蜡模。
对小飞边也可直接用布擦除。
2.2.2蜡模凹陷处应用修补蜡修复,修后表面要平整。
2.2.3蜡模上的气泡必须挑破,用修补蜡修复原状。
2.2.4对要求高的铸件其蜡模皱纹必须修补平整光滑。
2.2.5用压缩空气气嘴将蜡屑吹干净,按要求放在存放盘中。
2.3修模后检查:
检查蜡模是否完整、有无变形、表面粗糙和字迹是否合格等。
2.4工作完毕,清理现场。
3 注意事项
3.1修光后的蜡模必须达到有关检验要求。
3.2修好的蜡模要按要求整齐摆放在存放盘中,防止变形。
3.3做好安全防火工作。
模组焊接工艺操作守则
1 工艺要求 室温 24℃±3℃
焊后蜡模上表面距浇口杯上缘最小距离不小于60㎜。
焊后蜡模间距 6-8㎜(最小4㎜),带孔、槽的间距稍大约10-12mm;内浇口长度8-12㎜。
2 操作程序
2.1对所有蜡模再次进行目视检查,保证100%合格。
2.2按铸件工艺技术规定选择浇道种类。
2.3对蜡浇道(模头)进行检查,保证合格。
2.4对合格蜡浇道的浇口杯上装上经清理干净的盖板,并使保证平整无缝隙。
有缝隙的应用电烙铁烫平缝隙,以免制壳时浆料流入。
2.5用粘结蜡或电烙铁进行焊接。
放好蜡浇道(模头),按工艺技术规定将蜡模整齐、牢固地焊,粘在浇道(模头)上。
2.6组焊好的蜡模组的浇口杯上,按工艺规定的金属材料,标辨认标记。
2.8用压缩空气吹掉模组上的蜡屑。
将模组吊挂在运送车上送到洗模工序。
工作完毕,清理现场。
3 注意事项
3.1 蜡模与浇道焊接应牢固,无缝隙。
3.2同一组蜡模组上焊接的蜡模必须是同一材料。
3.3如有蜡液滴在蜡模上,应将其蜡滴修刮干净。
3.4注意安全,工作完毕切断电源。
并做好安全防火工作。
模组清洗工艺操作守则
1 工艺要求
1.1 清洗剂 ZF-301等 1.2 室温 24℃±3℃
2 操作过程
2.1按比例配制清洗液,并搅拌。
2.2将组焊好的静置45min以上的蜡模组,从运送小车上取下,先把模组完全浸入清洗液中,连续往复三次,共约5s,提起模组,滴净液体。
2.3取出蜡模组用压缩空气将模组吹干或凉干。
2.4把清洗完的模组吊挂到运送小车上。
2.5抽查模组清洗效果:
2.5.1从同一批洗净的模组中选取两组浸入硅溶胶(加入容积0.5%的润湿剂)中,抽出后小心检查是否完全润湿。
2.5.2能完全润湿说明清洗效果良好,可将此模组在水中漂洗去硅溶胶,用压缩空气将水吹去,挂吊到运送小车上待用。
2.5.3如模组不能完全润湿,则整批模组必须重新洗净。
3 注意事项
3.1如液面下降,要及时补充新液。
若有白色片状物污染,则应放置24h,把2/3干净溶液吸出,倒掉其余脏液,补充新液,即可再用。
(一般每配一次清洗液,可用40天左右,6000-8000组以上)
3.2清洗液使用过程中,应将掉落的蜡模等及时取出。
使用后,除去全部外来物,用盖密封保存。
3.3模组清洗间应有换气设备,空气要流通。
并严禁烟火,做好安全防火工作。
二、制壳
1.原辅材料标准
1.1硅溶胶的技术条件(化学成分和物理性能):
牌号
化学成分
物理性能
其它
SiO2
(%)
Na2O(%)(≤)
密度
(g/cm3)
PH
运到粘度(mm2²/s)
SiO2粒子直径(nm)
外观
稳定期
≤
S830
24-28
0.3
1.15-1.19
9-9.5
≤6
7-15
乳白或淡青色无杂物
一年
S1430
29-31
0.5
1.20-1.22
9-10
≤8
9-20
一年
1.2润湿剂(JFC)质量指标:
指标名称
指标
外观
淡黄色粘稠液体
渗透力, %
为标准样品的100-110
雾点, ℃
40-50
润湿剂应与其它有机物料分开贮放。
1.3锆英砂、粉的技术条件:
化学成分
等级
化学成分(%)
(ZrHf)O2
≥
SiO2
TiO2
Fe2O3
P2O5
Al2O3
≤
1
66.00
33.00
0.30
0.15
0.20
0.30
2
65.00
33.00
1.00
0.25
0.20
0.80
3
63.00
33.50
2.50
0.50
0.25
1.00
砂中含粉量不大于0.30%。
砂粉中含水量不大于0.30%;耐火度不低于2190℃。
锆英砂粒度为:
80-120目。
锆英粉粒度为:
≤350目。
每批进货应附有生产厂家质量合格证明书。
必须采用双层包装,装外表应印刷材料名称、规格、净重、生产厂家、批号、生产日期等标志。
严禁受潮和混入杂物。
1.4莫来(上店)砂、粉的理化指标:
化学成分 %
物理性能
Al2O3
SiO2
有害杂质含量 ≤
主晶相, (%)
耐火度(℃)
Fe2O3
TiO2
CaO+MgO
K2O+Na2O
灼烧
莫来石
方石英
40-46
49-55
1.20
1.50
0.70
0.30
0.50
≥55
15-20
≥1750
砂中含粉量不大于0.30%。
上店砂粒度为:
16-30目;20-40目;30-60目;40-70目。
上店粉粒度为:
140-170目;200-250目。
每批进厂的材料,应附有生产厂家质量合格证明书。
包装袋外表应印刷材料名称、规格、净重、生产厂家、日期等。
运输贮存中,防止受潮或雨淋,不同规格分类存放。
2.涂料、制壳使用设备的技术参数。
2.1搅拌机:
380V 2.2kw 50Hz
型号ZJ-Ø600(Ø800) 尺寸1400×1000×1100(mm)
2.2淋砂机:
(LS-X) 380V 1.5kw 50Hz
2.3浮砂机:
(FS-X) 380V 4kw 60Hz
3.制壳操作工艺
3.1涂料的配制
3.1.1涂料的配比及性能
配比及性能
涂料种类
面层
过渡层
加固层
面层预湿浆
涂料配比
硅溶胶/kg
10
10
10
10
锆英粉/kg
30-36
8-10
上店粉/kg
16-17
14-15
湿润剂/ml
20-30
消泡剂/ml
15-20
10
涂料性能
流杯粘度/s
50±5S
20±2(预湿)
预湿25±2
不预湿13±1
6-8
比重/g/ml
2.7-2.8
1.82-1.85
1.81-1.83
注:
(1)要求高的铸件(深孔、深槽、小孔、多孔、盲孔)可使用两层锆英粉涂料;一般普通铸件只使用一层面层和过渡层再涂背层涂料。
小铸件(50g以内的)涂4层半即可。
(2)涂料粘度使用4#詹氏杯测定。
(3)室温:
面层24±2℃ 背层:
24±3℃
(4)涂料搅拌机转速22-30r/min。
(5)涂料搅拌时间:
面层涂料,全部为新料时,搅拌时间≥24h,部分新料搅拌时间≥12h;过渡层涂料及背层涂料,全部为新料搅拌时间≥10h,部分新料搅拌时间≥5h。
3.1.2涂料配制操作工艺:
序号
内容
1
检查设备是否处于工作状态
2
按比例将硅溶胶倒入涂料桶中
3
开动沾浆机,使其旋转
4
配制面层时,按每公斤硅溶胶2.5ml的比例加入润湿剂(JFC),混均匀
5
按比例将耐火粉料缓慢加入,应注意防止粉料结块
6
配制面层时,按每公斤硅溶胶1.8ml的比例加入消泡剂,混均匀
7
混均匀后,测粘度:
过高、加硅溶胶;过低、加粉料(注:
此时测应稍高)
8
将涂料配制好后,盖上浆桶,以免蒸发;使用时如粘度过高,可用蒸馏水加以调整
注意事项:
(1)面层涂料配制时,应严格按照加料顺序,依次加入硅溶胶、润湿剂、锆英粉、消泡剂,加料顺序应正确。
(2)涂料浆务必保持干净,不得有蜡屑、砂粒等,不得有过多的气泡。
(3)涂料浆粘度,每次上、下班时均需测定、调整并记录。
(4)建议面层涂料每月更换一次。
(5)为提高型壳的透气性、减轻铸件的表面氧化;建议在背层涂料浆内加入适量的石墨粉。
3.2制壳操作工艺
3.2.1工艺要求
参数
层次
第一层
(面层)
第二层
(过渡层)
第三、四层
(加固层)
半层
(封浆层)
涂料种类
面层涂料
过渡层涂料
加固层涂料
加固层涂料
浆料粘度(s)
45-55
20±2
不预湿13-15 预湿25±2
7-8
撒砂(目)
80-120锆砂
50-100锆砂或40-70上店砂
16-30上店砂
温度(℃)
21-27
湿度(HR%)
50-70
40-60
风力
无
微
强
强
干燥时间(h)
6
>8
>12
>10
预湿剂
低粘度硅溶胶锆英粉混合料
硅溶胶
一般第四层起不预湿
3.3制壳操作程序
3.3.1检查模组应经检验合格,并经清洗,彻底干燥。
同时检查模组上的记号是否符合质量跟踪卡(或工艺卡片)上的材质要求;如有疑问,及时弄清,以免产生不必要的后果。
3.3.2检查需用的涂料浆粘度及搅拌时间应符合工艺规定要求。
3.3.3检查工作时,干燥间的温度、湿度应达到要求。
3.3.4浸面层预湿浆:
从模架车上取下模组,以30°左右角度缓慢地浸入预湿浆中,稍作旋转,然后以稍快的速度取出,使多余的浆料滴除,用压缩空气吹去各部位的气泡使模组均匀敷上一层薄浆。
3.3.5涂面层浆:
将敷有预湿浆的模组,再以30℃左右角度缓慢地浸入(面层)涂料浆中,稍作旋转,使蜡模上的沟槽、拐角、字码、图案、通孔、盲孔均能敷上涂料,然后以稍快的速度取出,用压缩空气吹去各部位的气泡;同时不停得转动模组,使多余的浆料滴除。
形成完整均匀涂层。
(应特别注意:
当蜡模上细小复杂部位未能敷上涂料时,请用小排笔沾浆涂刷或重新涂浆;确保质量。
)
3.3.6 面层撒砂:
将涂上均匀涂料的模组伸入淋砂机中多方向翻转,使表面均匀覆上一层锆英砂。
3.3.7取出模组检查撒砂应全面覆盖,抖动模组。
使多余砂掉落。
3.3.8将撒砂后的模组挂在模架车上,等整车挂满后推送到面层干燥间进行干燥。
3.3.9当第一层干燥达到6小时左右,检查干燥程度;如干燥合格,开始第二层作业。
3.3.10吹去多余的浮砂,浸预湿剂,浸入后产;立即取出,并尽快进行第二层涂浆。
3.3.11涂第二层(过渡层)浆,操作同3.3.5执行。
3.3.12第二层撒砂:
1.当铸件要求第二层撒锆英砂时,操作方法按3.3.6、3.3.7执行。
2.当铸件要求不高时,第二层采用上店砂过度,将浸好的壳模放入浮砂桶中敷砂,检查全面覆盖;抖去多余的浮砂。
3.3.13将上好砂后的壳模挂在模架车上,等挂满后推送到第二层干燥间去进行干燥。
3.3.14当第二层干燥达到8小时左右,检查其干燥度,如合格,进行加固层涂料。
3.3.15吹去多余的浮砂,浸入第三层预湿剂(同前),随后涂第三层浆料再撒砂,方法同前。
3.3.16第三层敷完砂后,将上好砂后的壳模挂在模架车上,送到加固层干燥间去进行干燥。
3.3.17加固层的第四、五层(一般小铸件四层即可),不浸预湿剂,沾加固层浆料再按要求的撒砂粒度撒砂。
3.3.18封浆层:
是为了加强模壳的强度和防止外层掉档现象,在模壳最后加固层达到干燥要求后,进行涂浆而不敷砂。
然后送入加固层干燥间进行干燥10h以上。
4.注意事项:
4.1严格控制干燥间的湿度、温度、风力及涂料粘度。
4.2要认真仔细地做好面层、过渡层的操作,做到沾浆全面、撒砂到位、干燥彻底。
4.3面层浆料中绝不允许撒砂后的模组浸入。
4.4涂制下一层前,必须吹去上一层多余的浮砂。
4.5面层和过渡层的模壳干燥速度不宜过快,干燥时间不宜过长。
以防出现裂纹等缺陷。
4.6操作中做好眼睛防护和机电设备安全操作。
做到安全生产无事故。
4.7做好操作原始记录(记录时按模架车上的温度、湿度)为准。
5脱蜡工艺操作守则
5.1脱蜡设备的技术参数
5.1.1全自动蒸汽发生器参数:
最大蒸汽发量:
0.75T/H(750kg/h)
设计压力:
0.8Mpa
工作压力:
0.7Mpa
传热面积:
9.9m²
蒸汽温度:
169.9℃
5.1.2蒸汽脱蜡釜参数:
设计压力:
1.0Mpa
工作压力:
0.75Mpa
设计温度:
183℃
使用温度:
135℃-160℃
介 质:
水蒸汽
5.1.3高压蒸汽法脱蜡工艺要求:
脱蜡蒸汽压力:
0.6-0.75Mpa
脱蜡时间:
6-8min(根据铸件大小、复杂程度确定)
注:
脱蜡前型壳必须保持恒温。
脱蜡虹必须快速升压;缓慢降压。
脱蜡后的型壳必须干净无蜡液,浇口杯完整。
5.1.4操作程序:
(1)脱蜡前对脱蜡釜进行压力试验,并预热1-2次。
(2)把已达到干燥标准的模组取下,拆下挂钩、盖板,并将浇口杯边缘多余型壳材料去除干净。
(3)把模组快速倒放在脱蜡蒸汽釜装载车上,送入脱蜡蒸汽釜内,立即关好机门;打开蒸汽阀,使压力快速达到0.6Mpa;目前约2-3min,再根据铸件的大小、型壳的厚薄程度设定脱蜡时间。
(4)设定时间到后,关闭蒸汽阀,泄放蒸汽压,慢速泄放约1min以上。
(5)当压力表指示压力的“零”时,将回收蜡放干净后,打开脱蜡釜门,用装载车将型壳拉出。
(6)检查脱蜡质量和型壳质量,将合格的型壳按同一图号整齐放好;待焙烧。
(7)型壳修补:
表面只有细小裂纹时,可在该处涂、沾涂料修补。
(8)将排出的回收蜡液过滤后倒入<90℃的静置桶中,保温静置。
(9)工作完毕,清理所用设备和场地,关闭锅炉。
5.1.5注意事项:
(1)经常查看蒸汽锅炉脱蜡釜压力表,水位计和安全阀是否正常。
(2)不要碰坏或刮伤脱蜡釜机门的密封填料,如果漏气应立即更换。
(3)模组从制壳间运到脱蜡处应立即脱蜡,若延迟会造成型壳先期受热,因蜡料膨胀造成型壳开裂。
(4)随时检查蒸汽脱蜡釜内的落砂情况,若过多,应及时清理(或用蒸汽清洗)。
(5)做好安全生产,防止烫伤。
三、熔炼与浇铸
1设备的技术参数
1.1 中频感应炉技术参数
名称
100
50
额定输入电压
380V
380V
输入电流频率
50Hz
50Hz
额定输入功率
200kw
120kw
最大输出电压
800V
800V
额定容量
100kg
50kg
工作温度
1680℃
1680℃
名称
100
50
最大输入电流
380A
220A
输入电源相数
3 相
3 相
最大输出电流
440A
260A
额定功率
200kw
120kw
工作频率
1000Hz
2500Hz
冷却水耗量
3m³/h
2.5m³/h
附:
20kg、50kg、100kg快速炉技术参数:
炉子容量
半导体参数
20kg
50kg(无锡)
50kg(杭州)
100kg
整流(KP)管
500A/1400V
400A/1200V
200A/1200V
400A/1200V
逆变(KK)管
500A/1400V
500A/1400V
400A/1400V
500A/1400V
快 熔
500V/300A
500V/400A
500V/200A
500V/600A
电解电容器
fn:
2500Hz
fn:
2500Hz
fn:
2500Hz
fn:
1000Hz
Cn:
113μf
Cn:
113μf
Cn:
113μf
Cn:
283μf
2原(辅)材料的标准
2.1常用材料的化学成分
a:
废钢:
废钢内不允许混有废铁,合金钢,合金生铁及有色金属等;
废钢表面不允许有明显的氧化皮、锈斑、油污、砂及粘附物等存在;
废钢中不准有两端封闭的管状物、封闭器皿、易然和易爆物及毒品等。
进厂的废钢应有供货方的化学成分分析报告,绝不允许混料;
尺寸大小应符合熔炼要求。
b:
铸造用生铁:
Z22#-1的化学成分%:
C:
4.20,Si:
2.05,Mn:
0.
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- 关 键 词:
- 硅溶胶 铸造 生产工艺