铸造工艺中涂料的制备与应用

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消失模铸造用涂料及配方

消失模铸造用涂料及配方

1 涂料成分为镁砂粉30-50%、珠光粉20-40%、云母粉15-30%、硅溶胶3-9%、白乳胶1-5%、聚丙烯酰胺-%、羧甲基纤维素钠-%、吸附剂1-6%、阻燃剂-2%制备时先将吸附剂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺分别加水配成溶液,再与骨料及其他成分混合搅拌而成;本发明的涂料能有效吸附泡沫塑料模样热解产生的液态产物,大大减少铸件的孔隙率,并在铸型-镁液界面间形成还原性保护气氛层,使镁合金表面形成保护膜,阻止氧化进行,防止了浇注时镁合金在铸型内的燃烧,有利于获得表面光洁、无氧化皱皮的镁合金铸件 .2 浇注时的负压度浇注时施以负压可以帮助热解产物排出型外,有利于减少皱皮缺陷,但应注意负压度不可过低,否则容易引起渗透粘砂缺陷; 浇注温度对球铁铸件皱皮缺陷的影响; 一般说来,提高浇注温度,有利于热解产物气化,并排出型外,因而可减少皱皮缺陷;对于高铬铸铁,其浇注温度高于,对于灰铸铁和球铁,其浇注温度大于,皱皮缺陷基本可以消除; 2.浇注系统顶注式浇注系统有利于减少表面皱皮缺陷,但容易引起内部炭黑夹杂;底注式浇注系统可以实现金属液平稳上升,模样逐层气化,不会产生内部炭黑夹杂;但在铸件上表面往往会聚集较多的热解产物,同时上部金属液温度最低,不利于热解产物气化,容易形成较严重的皱皮缺陷;因此,必须在上部设置集渣冒口,设法将热解产物排出铸件之外;通常,较高的铸件用阶梯式浇注系统,这样既可以实现平稳充填,减少炭黑夹杂缺陷,又不容易出现皱皮缺陷; 只有高度不大的小件才可以采用顶注式浇注系统以上解答来自于罗通博士的博文,仅供参考涂料配方下列仅供参考; 1.铝矾土 90%,石英粉10%,酚醛树脂2%,白乳胶2%,钙膨润土3%,洗衣粉%, 异丙醇%,适量的水 2.硅砂粉与铝矾土比例2:3,耐火材料100%,GM-1 树脂2%,硅溶胶3%,锂膨润土1%,%,平平如%,减水剂%,适量的水 3.铝矾土60%,片状石墨40%,硅溶胶4%,粘结剂4%,膨润土1%氧化铁3%,CMC3%,N 助剂% 以上配方摘自于书本至于比例之和超过100%我也处于迷惑不解中;望共同探讨; 3.骨料膨润土乳白胶 CMC BY 水 100% % % % % 适量参考资料:消失模铸造工艺在大口径球铁管件 4. 涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一;为降低消失模铸造涂料的成本 ,研制了水基消失模涂料;文中采用石英粉为耐火骨料 ,石英粉共有 3 种粒度分布;所有涂料用碾轮式混砂机制成膏状涂料 ,在搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料 ,然后测其性能;研制出的涂料 , 配方为 :石英粉 10 0 % ,膨润土 4 % ,白乳胶 2 .5 % ,树脂3%,羧甲基纤维素钠CMC 0 .5 % ,以及其它附加物 ,其中石英粉要求粒度分布相对集中;该涂料成本低且具有优良的工艺性能 ,特别适用于铸钢,球墨铸铁件的消失模铸造生产 5. 高锰钢件消失模醇基涂料的研制失模铸造作为一种先进的铸造方法深受人们的重视 , 并应用到高锰钢件的生产;目前 , 生产厂家所用涂料大都采用水基刚玉、锆英粉涂料或醇基镁砂粉涂料;使用水基刚玉涂料成本偏高 , 且涂料性能也不理想;水基锆英粉涂料由于锆英粉呈弱酸性 , 而高锰钢呈碱性 , 所以用其生产高锰钢件时 , 在铸件热节部位或者是厚大铸件往往产生严重粘砂 1 ;以聚乙烯醇缩丁醛 PVB 为粘结剂的醇基镁砂粉涂料 , 强度偏低 , 若为增加强度而增加 PVB 的使用量又造成 PVB 发泡 , 铸件表面出现麻坑;因此 , 为获得优质铸件 , 有必要开发新的涂料以适应生产高锰钢件尤其是大型高锰钢件的需要; 1 试验材料 1 . 1 耐火骨料涂料所用耐火骨料为铁合金厂生产铬铁的副产品——铬铁渣 , 经破碎研磨成粉状料度 200 目 ;因其 A l 2 O 3 含量超过 85% ,C r 2 O 3 含量超过 10% , 故称高铬刚玉;其熔点为 1 830 ~ 2 000 ℃ , 密度为3. 68g /cm 3 , 莫氏硬度为 9, 热膨胀系数约为石英的一半 , 热导率为石英的 2 倍;高铬刚玉属中性材料 , 不易与高锰钢液发生化学反应 , 且耐火度较高 ,能够抵御高温金属液体的冲刷 , 其它性能皆有利于配制性能良好的涂料 , 同时成本较低 , 仅为刚玉粉、锆英粉价钱的 1 /3 左右; 1 . 2 其它组分α醇基涂料粘结剂采用酚醛树脂 , 其耐热性好 , 价格也适当; PVB 既是悬浮剂又是粘结剂; PVB 与酚醛树脂混合使用可以提高涂层强度 2 ;二者在使用前均溶于酒精中待用;悬浮剂选用锂基膨润土 , 可在酒精溶剂中形成醇溶胶;先用少量水引发 , 静置 24 h 后 , 变成膏状 , 这时加适量乙醇再用高速搅拌机分散制成膏状悬浮剂; 溶剂为工业乙醇 , 助剂采用微量表面活性剂、消泡剂正辛醇等;为使涂料层在落砂时易剥离、防粘砂 , 加入熔剂 Fe 2 O 3 ; 2 涂料性能的测试方法悬浮性系用静置法 , 在 100m l 量筒中测涂料静置 24 h 后的沉淀物所占体积百分比; 透气性在 STZ 直接式透气性测定仪上测定用透气性标准度样 ;涂料层干态透气性的具体操作及计算方法见文献 3 ; 涂层强度测定4 是由粘度杯向涂有涂层的玻璃板上落砂 , 直至擦破涂层露出玻璃板为止 , 称出落砂总质量 , 作为判断涂料层面强度的定量指标; 高温抗裂性测定 , 是将 ___< 50 mm 的水玻璃砂型试样浸入涂料形成 2 mm 的涂层 , 干燥后放入高温炉中 , 在 1 200 急热 2m in 取出观察涂层开裂的情况; 触变性是采用 NDJ - 1 型旋转式粘度计测量涂料的表观粘度随时间的变化情况 , 即触变性曲线;涂料其它性能测试参照文献 3 进行; 3 试验结果 3 . 1 最佳涂料配方的确定悬浮性、透气性和涂层强度是消失模涂料的基本性能;为此采用正交试验方法考察涂料主要组成酚醛树脂、 PVB 、膨润土及氧化铁粉对其性能的影响 , 以确定出最佳涂料配方;正交试验采用 4 因素 3 水平表 1 , 试验结果如表 2 ;醇基涂料的配制工艺 : 锂基膨润土 + 助剂 + PVB+ 酚醛树脂 + 耐火填料 + 熔剂 + 适量球磨球磨工业酒精 30 ~ 60 m in + 酒精 . 5 ~ - 0 m in 出料;根据各因素对悬浮性、透气性和涂料强度的主次关系综合权衡 , A 2 B 2 C 3 D 3 为最佳水平组合条件 , 即为最佳涂料配方; 表 1 L 9 3 4 因素水平表质量分数 , % 表 2 正交试验结果 3 . 2 最佳涂料性能确定最佳配方后 , 再以此配方配制涂料 , 考察涂料的其它性能能否满足消失模铸造的要求; 1 涂挂性对不同结构的消失模采用刷、浸、喷、淋等涂敷方法在消失模表面涂敷涂料 , 都能在表面上形成一层均匀的涂层 , 说明研制的涂料涂挂性较好; 2 触变性要使消失模表面形成一层均匀且具有一定厚度的涂料层 , 就要求涂料应具有良好的触变性 , 使其同时具有一定的涂刷性和抗流淌性;图 1 为研制涂料及文献涂料的触变性曲线 , 可见两种涂料的表观粘度在恒定的剪切速率下随着剪切时间的延长而大幅度降低 , 但最佳涂料触变性曲线斜率大于文献涂料图 1 涂料触变特性曲线触变性曲线的斜率 , 表明该涂料涂敷时的涂刷性和涂平性优于文献涂料; 触变性值计算时 , 将 10m in 的读数 S ′与 30 s 时的读数 S 代入下式计算 5 : 最佳涂料触变性S = S - S ′ S × 100 /63-21 × 100 /63= 66. 6 文献涂料触变性 = S - S ′ S × 100 /= 65-25 × 100 /65= 61. 5 可见两种涂料触变性值均远大于涂料触变性应大于 20 的要求 6 ;但仍可看出最佳涂料触变性优于文献涂料的触变性值; 3 物化性能将最佳涂料与文献 7 推荐的醇基镁砂粉涂料性能比较见表 3, 可见其悬浮性、透气性、涂层强度均优于推荐涂料 , 证明新开发的涂料比较优良; 表 3 最佳涂料与文献推荐涂料性能对比 3 . 3 生产验证在锦州发电厂铸造分厂进行批量生产验证;采用了刷涂、浸涂和淋涂方法 , 用带有这种涂层的消失模浇注球磨机衬板 , 破碎机颚板及挖掘机半齿等高锰钢铸件 , 最大件 270 kg, 最大壁厚达 120mm ;落砂后铸件表面光洁 , 平整 , 棱角清晰 , 无粘砂 , 尺寸精度高;涂料烧结层呈片状脱落; 4 结论 1 研制的高锰钢件消失模醇基涂料性能优良 , 成本低廉 , 浇注的铸件表面质量好 , 光洁无粘砂 , 尺寸精度高; 2 涂料不仅适合于生产高锰钢铸件 , 也适合于生产碳钢件;. 6. 消失模铸造水基涂料的研制摘要 : 涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一;为降低消失模铸造涂料的成本 , 研制了水基消失模涂料;文中采用石英粉为耐火骨料 , 石英粉共有 3 种粒度分布;所有涂料用碾轮式混砂机制成膏状涂料 , 在搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料 , 然后测其性能;研制出的涂料 , 配方为 : 石英粉 100 % , 膨润土 4 % , 白乳胶 2. 5 % , 羧甲基纤维素钠 CMC0. 5 % , 以及其它附加物 , 其中石英粉要求粒度分布相对集中;该涂料成本低且具有优良的工艺性能 , 特别适用于球墨铸铁件的消失模铸造生产; 关键词 : 消失模铸造 ; 涂料 ; 透气性 ; 流变性自从 1958 年消失模铸造诞生以来 , 消失模铸造引起了铸造界的广泛注意 , 在铸铁件、铸铝件的生产上有一些应用;进入 80 年代 , 随着干砂消失模铸造专利的失效 , 消失模铸造得到了迅猛的发展 , 国外开始建立了一大批生产线 , 用于铸铝、铸铁件以及铸钢件的批量生产; 泡沫塑料模样、涂料、真空度、振动等均为消失模铸造的关键技术 , 这些技术对铸件的质量有重要的影响;其中涂料层的性状不仅影响模样的气化和气体的迁移 , 而且和铸件表面质量、表面缺陷、铸件精度乃至铸件内在质量等都密切相关;除传统砂型铸造中要求涂料有良好的悬浮性、适宜的密度、粘度和流变特性外 , 还要求涂料有适宜的透气性;现有消失模铸造涂料一般以棕刚玉、锆英粉、铝矾土等为耐火骨料 , 成本较高;石英粉是最便宜的耐火填料之一 , 具有较高的熔点 1 713 ℃和烧结温度 1 500 ~ 1 700 ℃ 1 ;虽然高温下 ,SiO 2 能与 FeO 发生反应 , 生成低熔点、低粘度化合物 FeO · SiO 2 , 易造成铸件化学粘砂 , 但对于热作用不强的中、小铸钢件和铸铁件 , 石英粉耐火涂料在普通砂型铸造中仍有一定的应用;文中在寻找一种适用于球墨铸铁件且性能优良而价格低廉的涂料目的下 , 研究了以石英粉为耐火骨料的消失模铸造水基涂料; 1 试验材料及方法 1. 1 试验材料共用 3 种石英粉耐火骨料 , 其粒形均为多角形 , 粒度集中在 0. 075 mm 左右 , 粒度分布见表 1 ;膨润土为四川盐亭钠质膨润土 , 其吸蓝量为 39 , 使用前两天 , 将其调制成膨润土浆 , 并加入膨润土量 3 % 的 Na 2 CO 3 ; 聚乙烯醇 PVA 使用前在沸水中熬煮成 10 % 胶体水溶液;羧甲基纤维素钠 CMC 使用前 24 h 配制成 5 % 的水溶液;载体为自来水; 表 1 石英粉的粒度分布 % 1. 2 试验方法文中拟定了表 2 中 5 种涂料 , 每种涂料均用 S460 型碾轮式混砂机制成膏状 , 然后在自制搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料 , 膏状涂料混制工艺如下 : 表 2 涂料配方 % 用 <30 mm 的带磨口量筒刻度为 0 ~ 100 mm 测定涂料悬浮性 , 静置时间为 24h ;涂料干强度测定为 : 从 1 000 mm 高处加铁丸冲击泡沫塑料上的约 1 mm 厚的涂料壳层 , 以冲出白点为终止条件 , 涂料强度用铁丸质量 m 与涂料层的厚度 d 之比表示 , 其度量单位为 g / mm ;用 STZ 型直读式透气性测定仪测试涂料在常温以及 400 、 700 、 1 000 ℃下的透气性 2 ; 流变性的测定采用NDJ-1 型旋转式粘度计 , 该粘度计共有 4 个转速 , 分别为 6 、 12 、 30 、60 r / min ;测定时使用 3 号转子 , 并且涂料的温度保持在 25 ± 1 ℃ ;涂料的静态剪切应力的测定用 U 型连通管 3 ; 2 试验结果与分析 2. 1 涂料的强度与悬浮率钠质膨润土和 CMC 作复合悬浮剂 , 涂料有优良的悬浮性;涂料 2 的悬浮率为 98 % , 而其余均为 100 % ;涂料 2 的干强度明显低于其余 4 种涂料 , 只有其余 4 种的 60 % 左右见表 3 ;涂料 2 用水玻璃与白乳胶作粘结剂;白乳胶聚醋酸乙烯乳液其 p H 值为 4 ~ 6 , 呈弱酸性 , 而钠水玻璃有很强的碱性 , 其 p H 值为 11 ~ 13 , 因此两者易发生化学反应;膏状涂料2 在搅拌机中搅拌时 , 涂料液表面有黑色的油状物质生成;即白乳胶与水玻璃发生了化学反应 , 生成新物质有待进一步确认其组成 , 降低有效粘结剂含量 , 涂料呈现出较低的干强度以及略低的悬浮率;涂料 1 、 3 、 4 、 5 均用无机粘结剂和有机粘结剂相结合 , 有理想强度与悬浮率; 表 3 涂料的悬浮率和强度 2. 2 涂料的流变性图 1 是涂料的流变曲线 ,5 种涂料均为有屈服值的假塑性流体;所有涂料用钠质膨润土和 CMC 作悬浮剂 , 膨润土颗粒在高度分散状态下呈片状 , 片状颗粒平面上一般带负电荷 , 边棱部分带正电荷 , 正负电荷相吸引 , 使膨润土颗粒在溶液中形成立体网状结构 ; CMC 的主链上带有许多强极性的亲水基团 , 基团之间可借助于氢键、静电引力和范德华力相结合 , 从而 CMC 高分子链间形成立体网状结构;在低剪切应力下这种结构只稍变形而不被破坏 , 这使得涂料具有一定的屈服值 1 ,4 ; 图 1 涂料的流变曲线从图 1 中还可看出 , 剪切应力τ的增长小于剪切速率γ的增长 , 涂料的表观粘度η = τ / γ随剪切速率的增长而减少;即涂料受到的搅拌速度或涂刷速度增高 , 则表观粘度降低 , 涂料具有“剪切变稀”特性; 涂料 1 、 3 、5 比涂料 2 、 4 的膨润土含量高 , 涂料内形成的立体网状结构更牢固 , 剪切变稀作用更强 , 涂挂涂料时 , 涂料的粘度下降快 , 涂刷手感好;涂挂结束后剪切速率趋于零 , 由于剪切稀释作用表观粘度大幅度增加 ; 同时涂料中的立体网状结构逐渐恢复也使表观粘度增加 , 两方面同时作用 , 使得涂料 1 、 3 、 5 有更好的滴淌性;涂挂后 , 泡沫塑料模样的垂直表面以及下表面的涂料可以不滴淌或只有少量滴淌 , 可以保证模样的所有表面涂料层厚度均匀; 2. 3 涂料的透气性涂料的透气性 K 如图 2 所示;涂料 5 的透气性明显高于涂料 1 ~ 4 ,其常温透气性达 3. 76 cm 4 · g -1 · min -1 ;涂料 1 ~ 4 的透气性基本上一致 , 其常温透气性均在 0. 4 ~ 0. 7 cm 4 · -1 · g min -1 之间;尽管涂料透气性相差较大 , 但均先随温度 t 升高而降低 , 在 400 ℃或700 ℃时达最低点 , 然后再随温度的升高而增加; 图 2 涂料的透气性涂料的透气性先随温度的升高而降低 , 然后再随温度的升高而升高 , 这主要由以下几方面的作用共同作用的结果;第一 , 随温度的升高石英粉由于热膨胀和相变导致其体积增加; 300 ~ 1 100 ℃时 , 石英粉的热膨胀系数为 3 × 10 -5 ;石英粉在 573 ℃发生β - 石英→α - 石英相变 , 其线膨胀率为 4. 5 × 10 -3 ;此外 , 石β - 磷石英、英粉还会发生γ - 磷石英、α - 磷石英以及β- 方石英、α - 方石英之间的相变 , 这些相变都会导致石英粉的体积膨胀 5 ;耐火骨料体积膨胀后 , 骨料排列更紧密 , 骨料间的孔隙减少 , 涂料的透气性下降;第二 , 温度升高空气中气体分子的热运动加剧 , 空气的粘度增加 , 通过涂料层的孔隙的阻力增大 , 使得涂料的透气性下降;第三 , 在高温下 , 涂料中的有机物会发生分解 , 产生的气体排出涂料层后 , 涂料的孔隙增加 , 透气性也随之升高;在中温阶段 400 ~ 700 ℃ , 第一、第二两种因素起作主导作用 , 涂料的透气性表现为随温度升高而下降 ; 在高温阶段 1 000 ℃ , 第三种因素起主导作用 , 导致涂料的透气性随温度的升高而升高; 涂料 3 与涂料 4 的差别在于含有的无机粘结剂不同 , 涂料 3 含有 4 % 的膨润土用作无机粘结剂与悬浮剂 , 而涂料 4 只含有 1. 5 % 的膨润土作悬浮剂 , 无机粘结剂用水玻璃;由于膨润土粉充填于耐火骨料之间 , 骨料间的孔隙通道截面积减少 , 这样涂料 3 的透气性比涂料 4 低; 涂料 1 与涂料 5 组成上唯一差别在于耐火骨料的粒度分布不同 , 石英粉 1 的粒度分布较分散 , 而石英粉 3 的粒度相对集中;粒度集中的石英粉 3 组成的涂料 5 的骨料之间的孔隙较大 , 透气性也较高 , 涂料 1 由于石英粉的粒度分布分散 , 耐火骨料排列致密 , 骨料间孔隙小 , 其常温至 1 000 ℃的透气性均低于 1. 0 cm 4 · -1 · min -1 ;涂料 2 、 3 、4 的耐火骨料石英粉 2 的分布也比较分散 , 尽管它们的粘结剂组成不同 , 但透气性与涂料 1 几乎一致 , 这说明耐火骨料的粒度分布是决定涂料透气性高低的关键性因素; 涂料透气性低于 2. 5 cm 4 · -1 · g min -1 , 生产出的铸件会存在冷隔、缺肉、气孔等常规铸造缺陷 , 以及铸钢件表面增碳、铸铁件表面皱皮等消失模特有铸造缺陷;透气性很低的涂料在消失模铸造生产过程中 , 泡沫塑料气化所产生的大量气体不能及时通过涂料层排出铸型 , 易造成金属液从浇口处反喷 , 这相当危险透气性高于 6. 0 cm 4 · g -1 · min -1 , 又会造成严重的机械粘砂 , 合适的涂料透气性范围是 2. 5 ~ 6. 0 cm 4 · -1 · g min -1 6 ; 所以只有涂料 5 的透气性能满足消失模铸造生产要求; 2. 4 生产浇注试验涂料 1 ~ 4 的透气性太低 , 无法满足消失模铸造技术要求 , 涂料 5 有优良的透气性、流变性等 , 因此选用涂料 5 对贝氏体球墨铸铁磨球和衬板进行浇注试验; 磨球的规格为 < 40 、 < 60 、 < 100 三种 , 采用立式串铸工艺;衬板为 < 1. 83 m 水泥磨机衬板;聚苯乙烯泡沫塑料模样 EPS 密度为 0. 019 6 g / cm 3 , 模样上涂挂 1 mm 左右厚的涂料 , 在 55 ± 5 ℃温度下烘 2 ~ 4 h ;浇注时真空度为 0. 04 ~ 0. 06 MPa , 浇注过程中无反喷以及塌箱;浇出的磨球和衬板全都成形良好、表面光洁 , 无任何浇不足、冷隔 , 内部致密 , 无缩松、缩孔等;涂料 5 能很好的浸润泡沫塑料 , 涂挂性良好 , 其强度、透气性等完全满足干砂消失模铸造生产 , 特别适合球墨铸铁的生产; 3 结论 1 涂料 5 有优良的性能 , 适合于球墨铸铁的消失模铸造生产;其配方为 : 石英粉 100 % ,膨润土 4 % , 白乳胶 % , 浓度为 5 % 的羧甲基纤维素钠 CMC0. 5 % , 以及其它附加物; 2 耐火骨料的粒度分布是影响涂料透气性的关键性因素 , 粒度分布越集中的涂料其透气性也越高 , 反之亦然; 3 涂料的透气性随温度的变化而变化 , 先随温度的升高而下降 , 然后再随温度的升高而升高; 4 膨润土含量较高 4 % 的涂料 , 其流变曲线平缓 , 工艺性能好; 7. 最佳答案涂料成分为镁砂粉30-50%、珠光粉20-40%、云母粉15-30%、硅溶胶3-9%、白乳胶1-5%、聚丙烯酰胺-%、羧甲基纤维素钠-%、吸附剂1-6%、阻燃剂-2%制备时先将吸附剂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺分别加水配成溶液,再与骨料及其他成分混合搅拌而成;本发明的涂料能有效吸附泡沫塑料模样热解产生的液态产物,大大减少铸件的孔隙率,并在铸型-镁液界面间形成还原性保护气氛层,使镁合金表面形成保护膜,阻止氧化进行,防止了浇注时镁合金在铸型内的燃烧,有利于获得表面光洁、无氧化皱皮的镁合金铸件; 8. 1.浇注时的负压度浇注时施以负压可以帮助热解产物排出型外,有利于减少皱皮缺陷,但应注意负压度不可过低,否则容易引起渗透粘砂缺陷; 浇注温度对球铁铸件皱皮缺陷的影响; 一般说来,提高浇注温度,有利于热解产物气化,并排出型外,因而可减少皱皮缺陷;对于高铬铸铁,其浇注温度高于,对于灰铸铁和球铁,其浇注温度大于,皱皮缺陷基本可以消除;2.浇注系统顶注式浇注系统有利于减少表面皱皮缺陷,但容易引起内部炭黑夹杂;底注式浇注系统可以实现金属液平稳上升,模样逐层气化,不会产生内部炭黑夹杂;但在铸件上表面往往会聚集较多的热解产物,同时上部金属液温度最低,不利于热解产物气化,容易形成较严重的皱皮缺陷;因此,必须在上部设置集渣冒口,设法将热解产物排出铸件之外;通常,较高的铸件用阶梯式浇注系统,这样既可以实现平稳充填,减少炭黑夹杂缺陷,又不容易出现皱皮缺陷; 只有高度不大的小件才可以采用顶注式浇注系统以上解答来自于罗通博士的博文,仅供参考涂料配方下列仅供参考; 1.铝矾土 90%,石英粉 10%,酚醛树脂 2%,白乳胶 2%,钙膨润土3%,洗衣粉 %, 异丙醇%,适量的水 2.硅砂粉与铝矾土比例 2:3,耐火材料100%,GM-1 树脂 2%,硅溶胶 3%,锂膨润土 1%,%,平平如%,减水剂%,适量的水 3.铝矾土60%,片状石墨40%,硅溶胶4%,粘结剂4%,膨润土1%氧化铁3%,CMC3%,N 助剂% 以上配方摘自于书本至于比例之和超过100%我也处于迷惑不解中;望共同探讨 9. 铸造用改良消失模水基涂料本发明目的实现,主要改进是通过在消失模涂料组成中引入有机短纤维,从而使涂料在浇注受热状态,先于消失模气化,从而在涂料层上留出众多排气气孔,为滞后气化的消失模排气留出通道,这样在保证涂料原有性能前提下,克服了涂料浇注时透气差造成的缺陷;具体说, 本发明消失模用水基涂料,包括有耐火骨料、粘结剂和悬浮剂,其特征在于所述涂料中还有~%WT按耐火骨料计的有机短纤维; 本发明在涂料中加入有机短纤维,因其气化温度低,可以先于消失模气化,从而在涂料层上留下大量贯通蜂孔,有利于消失模气化后气体排出,而又不会造成涂料本身孔隙大带来粘砂; 有机短纤维加入量低于%,因加入量过少则气化成孔效果不明显;加入量过大,又会给涂料的流平性带来不良影响,这也是不希望的,经试验本发明有机短纤维加入量以~ %较为恰当,但不是精确极值,小范围适当偏离并不会造成损害性缺陷;本发明有机短纤维加入量较好为~%,可以获得较理想的透气率,涂料的流平性又好; 本发明涂料,可以根据不同的消失模铸造要求选择相应的耐火骨料、粘结剂和悬浮剂,这对于技术人员来说是公知的,有机短纤维加入与原涂料组成具有很好的相容性,不会改变原涂料的性质和使用性能,因此能与已知任何消失模涂料混配,同样能达到前述目的;为有利于提高消失模低温早期强度,使在装箱入砂、搬运过程中,涂料不易脱落和开裂,较好是在粘结剂中加进聚乙烯醇PVA例如~%,粘结剂中较好采用膨润土和羧甲基纤维素,例如 1~6%的膨润土和~%的羧甲基纤维素,它们不仅具有粘结作用,而且还具有较高的穿透性,流平性,从而使涂料的附着能力和强度更高;耐火骨料优选采用 60~70%的石英砂和 30~40%的铝矾土,两者配合,不仅具有成本低,而且结壳性和耐高温性好;所述耐火骨料,其粒度较好采用100~200 目,这样组成的涂料表面光洁不易粘砂,有利于提高铸件表面质量,其中更好一种方案为铝矾土采用150~200 目; 本发明由于在消失模涂料中引入有机短纤维,因其气化温度约 155~160℃、低于消失模白模的汽化温度,因而在浇注过程中,涂料层中的有机短纤维先行气化,从而在厚的涂料层上留下大量惯通的蜂孔微气孔,透气率可较冷态提高 1 倍以上,这样消失模气化产生的大量气体则可通过涂层上大量微细蜂孔气孔排出,从而有效避免了因涂料透气性不够带来的铸造缺陷,在涂刷制模时,又不会因涂料本身孔隙高率,而形成粘砂;此外,涂料中加入短纤维后还可使涂料在干燥时因短纤维的相互搭接而不易开裂,又有效防止了制模时的开裂现象;用本发明涂料铸造的产品,具有表面光洁,内部组织致密,无气孔,正品率高; 以下结合一个具体实施例,进一步说明本发明; 具体实施方式实施例1:铸铁件用消失模涂料,由 70%WT,下同100~200 目的石英砂颗粒和 30%的 150~200 目铝矾土作骨料,外加以耐火骨料计,下同~%聚乙烯醇PVA,2~5%活化膨润土, ~%羧甲基纤维素CMC,~%有机短纤维,适量水组成;将活化润土用1:6 的水调成浆,放置24~30 小时备用;CMC 以1:30 的水浸泡8~16 小时备用;PVA 用1: 10 的开水溶解搅拌均匀;将耐火骨料、有机短纤维放在搅拌机内干混均匀,再加入上述三种液体搅拌混合均匀; 所得涂料pH 值在6~9 之间,100ml 涂料在12 小时内的悬浮性100%,粘度20~40,涂层厚 1~,密度波美度60~75,纤维素。

铸造的种类工艺过程和应用

铸造的种类工艺过程和应用

铸造的种类工艺过程和应用
铸造是工业中重要的一种成型方法。

根据铸造的原理和工艺特点,可分为以下几种铸造种类:
1. 砂型铸造:是以石英砂为基础制成的一种铸造,其特点是模具制备简单、成本低廉,且材料易得,故应用广泛。

2. 模压铸造:是将熔融金属倒入金属模中,并通过压力使金属液填充模腔,从而获得具有高准确度、密度、表面光滑的铸件。

它适合于生产规模大、结构相对简单的铸件。

3. 熔模铸造:将金属液注入熔模腔中,通过热传导将模具壳进行晶粒细化处理,从而获得高品质、高精度的铸件。

4. 涂料铸造:是一种新的铸造工艺,它采用特殊涂料对金属表面进行处理,从而获得高品质、高密度的铸件。

5. 低压铸造:是一种将金属液在低压状态下注入模具中的铸造方法,它可以获得外形精密、表面光滑、质量优良的铸件。

6. 压力铸造:是借助压力将金属液推入模腔进行铸造。

压力可以是重力、气压或液压,被压铸件质量较高、密度较大,适合生产高耐磨、高韧性等耐用的铸件。

铸造工艺的应用范围广泛,包括汽车工业、机械制造、航空航天、船舶制造、建筑工程、电力设备、铁路运输等领域。

铝合金铸造涂料配方

铝合金铸造涂料配方

铝合金铸造涂料配方引言铝合金铸造涂料是一种应用于铝合金铸造工艺中的涂料,其主要作用是在铝合金铸造过程中提供润滑、防腐和耐高温等功能。

本文将详细介绍铝合金铸造涂料的配方,包括配料原料、配比比例和工艺流程等内容。

配料原料铝合金铸造涂料的配料原料主要包括以下几种:1.基础树脂:选择适合铝合金铸造涂料的树脂,常用的有醇酸树脂、醇酸酚树脂和环氧树脂等。

2.填料:填料用于增加铝合金铸造涂料的流变性和抗腐蚀性能,常用的填料有滑石粉、膨润土、二氧化硅等。

3.助剂:助剂用于改变铝合金铸造涂料的性能特点,常用的助剂有增稠剂、分散剂、抗氧剂等。

4.溶剂:溶剂用于稀释铸造涂料以调整涂料的流动性,常用的溶剂有有机溶剂和水。

配比比例根据不同的应用要求和涂料性能,可以通过调整配比来得到满足要求的铝合金铸造涂料。

以下是一个常见的配比比例示例:•基础树脂:40%•填料:30%•助剂:5%•溶剂:25%需要注意的是,配比比例可以根据具体情况进行调整,以达到最佳的配料效果。

同时,也可以根据不同的铸造工艺和工件类型等因素进行适当调整。

工艺流程以下是一个常用的铝合金铸造涂料的制备工艺流程:1.准备工作:将所需原料按照配比比例准备好,并进行筛选和过筛处理,确保原料的纯度和均匀性。

2.混合:将基础树脂、填料和助剂等原料按照配比比例加入搅拌容器中,并采用机械搅拌的方式进行混合,直到得到均匀的混合物。

3.溶解:将混合好的涂料原料加入溶剂中,进行溶解,注意控制溶剂的加入量,以确保涂料的稠度适中。

4.过滤:通过过滤器对涂料进行过滤,去除其中的杂质和颗粒物,以提高涂料的质量和光滑度。

5.包装:将制备好的铝合金铸造涂料进行包装,可以选择适当的包装方式,如桶装或桶装。

6.储存:将包装好的涂料存放在干燥、阴凉的地方,避免阳光直射和高温暴晒,以保持涂料的质量和使用寿命。

总结铝合金铸造涂料配方的制备过程包括配料原料的选择、配比比例的确定和工艺流程的实施等。

通过合理的配料和比例,以及严格的工艺控制,可以得到满足铝合金铸造工艺需求的高品质涂料。

铸造涂料技术

铸造涂料技术

铸造涂料技术是在铸造过程中应用的一种特殊涂料技术,旨在改善铸件的表面质量和铸造效果。

铸造涂料通常由颗粒状材料、溶剂和添加剂组成,用于涂覆铸件表面。

下面是铸造涂料技术的一般步骤和应用:
1. 预处理:在涂覆前,铸件的表面需要进行预处理,通常包括去除铸件表面的氧化皮、油污和杂质等。

这可以通过机械处理(如喷砂、抛丸)或化学处理(如酸洗、溶剂清洗)来完成。

2. 涂覆:在铸件表面进行涂覆时,可以使用不同的方法,如喷涂、刷涂或浸涂。

涂覆液体中的颗粒状材料会附着在铸件表面形成一层薄膜。

这层薄膜可以提供一定的抗粘性、抗氧化和耐磨性,从而防止铸件与模具之间的粘附,减少气孔和缺陷的发生。

3. 干燥和固化:铸造涂料涂覆后,需要进行干燥和固化过程。

干燥一般是通过自然干燥或通过加热进行,以使涂料中的溶剂挥发。

固化是指涂料中的颗粒状材料在温度升高的条件下形成稳定的化学结构,提供所需的功能特性。

铸造涂料技术的应用范围很广,常见的应用场景包括:
1. 铸造模具涂料:在铸造过程中,为了减少模具与铸件之间的粘附,经常使用一些涂料涂覆在模具表面,以提供较好的脱模性能。

2. 塑料铸造涂料:在塑料铸造过程中,铸造涂料可以用于改善塑料件的表面光洁度、减少缩孔和气泡的发生。

3. 铸铁涂料:在铸造铸铁件中,涂料可以用于改善铸铁件的表面质量和防止铸铁烧损。

总之,铸造涂料技术通过应用特殊涂料在铸件表面形成保护层,可以改善铸件的表面质量、减少缺陷、提高铸件与模具的脱模性能,从而提高铸造品质和生产效率。

具体的涂料选择和应用方法应根据不同的铸造材料和工艺要求来确定,需要根据具体情况进行实验和调试。

铸造工艺--铸造用涂料及胶合剂工艺技术

铸造工艺--铸造用涂料及胶合剂工艺技术

铸造工艺--铸造用涂料及胶合剂工艺技术铸造工艺是指将熔化的金属或合金经过一系列加工操作,在特定的模具中进行注入、凝固和形成所需要的金属零部件的工艺过程。

在这个过程中,铸造用涂料及胶合剂起着关键作用,用于保护模具和增强铸件的表面质量。

下面介绍一些常见的铸造用涂料及胶合剂工艺技术。

一、铸造用涂料:1.型砂涂料:用于在模具表面形成一层薄型砂层,提高铸件的表面质量、减少铸件与模具之间的粘结。

型砂涂料通常由耐高温树脂、填料、溶剂和添加剂组成,并根据不同的工艺需求,可选择耐化学腐蚀性好的酚醛树脂型砂涂料、环氧树脂型砂涂料等。

2.溶模剂:用于在金属凝固后,将模具从铸件上分离。

溶模剂通常由有机化合物、表面活性剂和助溶剂等成分组成。

它能够与模具表面形成一层溶解层,降低模具与铸件之间的粘结力,使得模具更容易脱离铸件。

溶模剂常常通过喷涂或浸涂的方式施加在模具表面。

3.防粘剂:用于减少金属与模具接触时的粘结作用,防止产生粘铁和粘渣。

防粘剂通常由耐高温树脂、无机添加剂和溶剂等成分组成。

在铸造过程中,防粘剂被喷涂在模具内表面,形成一层薄膜,起到隔离金属与模具之间的作用。

二、铸造用胶合剂:1.砂心粘结剂:用于粘合砂芯并使其具有一定的强度,以保证铸件在铸造过程中砂芯不发生变形或破裂。

砂心粘结剂通常由树脂、固化剂和溶剂等成分组成。

在砂芯制备过程中,将砂芯加入粘结剂中进行混合,然后经过固化使其形成坚硬的砂芯。

2.胶结剂:用于粘合铸件的金属颗粒,形成砂型。

铸造用胶结剂通常由粘合剂、填料和活性填料等成分组成。

在铸造过程中,将胶结剂与型砂混合,并通过压实或振动使其成型。

经过固化后,砂型能够固定住铸件的形状,并保证铸造过程中的砂型强度。

总的来说,铸造用涂料及胶合剂工艺技术的应用可以提高铸件的质量和生产效率,保护模具和铸件的表面,降低铸造过程中的金属损耗和缺陷率。

通过不断的研发和创新,铸造用涂料及胶合剂工艺技术将会得到进一步的提升和广泛应用。

铸造涂料

铸造涂料
◆ 适宜的渗透性。涂料渗入砂型的深度与砂型的
透气性和涂料的粘度有关。一般希望涂料能渗入 砂型表面几个沙粒的深度,形成不小于 0.5mm 厚的涂料层。
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◆ 足够的耐急热性和高温稳定性。浇注后涂料
被急剧加热,要求涂料能够承受热应力的作用, 涂料层不开裂,并且具有一定的强度。
◆ 各种原材料资源丰富,成本低廉,且对人 体无害。
铸造涂料
2
铸造涂料概述
设想用涂料来解决
3
铸造涂料的概念
铸造涂料又称铸 型(芯)涂料,它 是涂覆于铸型(芯) 表面的一薄层耐火 涂层(从零点几毫 米至数毫米)。
4
铸造涂料的历史
◆ 4500年前中国的青铜器时代,我们的祖先在太阳 晒干后的石灰石或粘土铸型表面上涂刷一层粘土 涂料加以应用,并对其在铸造生产中的作用给予 了相当的重视。
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◆ 降低铸件表面粗糙度。铸造涂料中具有高耐火
度和化学不活泼的微粉颗粒填充了砂型(芯)表 面上的孔隙,组织液态金属渗入,并防止与砂型 发生化学反应,从而可以预防机械粘砂和化学粘 砂,使铸件表面光洁。
◆ 保证铸件表面合金成分符合技术要求。ห้องสมุดไป่ตู้造
涂料中配有浇注时能产生特定气体的组分,如浇 注不锈钢铸件时防止表面增碳,在铸造涂料中配 入Fe2O3、MnO2或Cr2O3等氧化剂,以便在浇注时, 型腔中能形成氧化性气体 CO2,从而防止铸件表面 渗碳。
耐火度并非越高越好。铸钢的浇铸温度 1600℃;铸铁则不超过1400 ℃.如果考虑 铸型对金属的冷却作用和界面上的温度落 差,涂料层受热后所能达到温度将比上述 数值低一些,一般的耐火材料都能满足要 求。
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稳定性也不是越稳定越好。浇注液态 金属以后,由于高温的作用,涂料层中在 高温下起作用的粘结剂因热解而失效。这 时涂料层强度的建立,主要依靠鼓励颗粒 的烧结。若骨料的高温化学稳定性太好, 不能烧结,则涂料层就可能剥落而使铸件 上产生“夹涂料”缺陷。

铸造涂料

铸造涂料

4.铸造涂料的配方
涂料的基本组成:
耐 火 骨 料
基本 组成
确定涂料的配方: 需确定涂料的耐火骨 料组成、载体溶剂、附加 物(如悬浮剂、消泡剂、 分散剂等)的种类,掌握 相关材料的理化性能和微 观结构等。
附 加 物
载 体
4.1铸造涂料基本组成
①耐火骨料: 粉状耐火骨料是铸造涂料的主要组成部分,也是最终 在金属—铸型界面上起作用的骨干材料,因而称之为“骨 料”。 作用:填塞砂粒间孔隙,隔离和减轻金属液对型、芯 的热作用、机械作用和化学作用,以获得表面光洁的铸件
对滚机
4.1铸造涂料基本组成
⑤其它添加剂 如实型(或消失模 )涂料还需加入以下几种助剂:表面活性剂 、消泡剂、防腐剂、碳吸附剂等。
⑴表面活性剂 用来改善涂料对塑料模样表面的润湿性
⑵消泡剂 涂料在高速搅拌过程中也可能卷入空气产生气泡,因此要 加入少量的消泡剂。 ⑶防腐剂 。 常用的防腐剂有五氯酚萘、五氯苯酚、苯甲酸钠、甲醛等
⑷碳吸附剂 冰晶石(Na3AIF6)在高温下形成活性NaF、AIF3等, 对模样分解出的碳产生吸附作用,使之丌沉淀在铸件表面,从而防止 铸件表面积碳的产生。此外,涂料中还掺入氧化铁粉(Fe2O3),提 高涂料的自剥离能力和抗氮气孔能力。
水基实型涂料配方
首先应根据铸造合金的种类和铸件大小等要求确定制 备涂料的性能,如耐火能力,涂层强度,涂料保存时间等 ,然后选择耐火粉料、载液、粘结剂、悬浮剂和助剂,经 试验调整调整并确定配方。 表1 铸铁水基实型涂料配方
骨料中粒型也是搭配使用,这样可提高涂料的透气各 种性和强度
耐火骨料应主要根据铸造合金种类选定
常用耐火骨料
耐火骨料
铸铁件: 常用的耐火 粉料是土片状 石墨粉(黑铅 粉)

铸造涂料

铸造涂料
A. 将流变学和胶体化学等新学科的理论用于涂料的 研究,对涂料的认识不断深化。
B. 涂料的组成中采用各种新材料,包括耐火材料、 粘结剂、悬浮稳定剂、表面活性剂等方面。
C. 涂料的制备逐步由简单的搅拌转到采用化工产品 生产的工艺,除提供直接使用的涂料外,还可根据 用户的要求制成膏剂或粉剂。
③高 温 下 涂层(涂膜)与铸型不剥离 如在 粘 结 剂中不含高温粘结剂时,浇注时涂层(涂膜)
就会从铸型上剥离下来,导致铸件产生夹涂料缺陷。 特别是涂层厚或施涂多层涂料时,此缺陷更易发生。 通过暴热实验就可判断其涂层与铸型或重复刷时涂层 与涂层间的粘结状态。 ④热 分 解 时的气体发气量少 在涂 料 组 分中,作为发气物,主要有有机粘结剂、 耐火骨料中的结晶水及挥发分以及添加剂等,尽可能 将上述物质控制在最低含量范围是必要的。
如因 涂 料 导致铁水氧化,则以下述反应 2Fe0十SiO2= F e2SiO4,在铸件表面形成一层 陶瓷状的铁橄榄石,将其称为化学粘砂。为 防止化学粘砂,在金属液涂层界面保持还原 性气氛是必要的。比如,对于铸铁用涂料, 在耐火骨料中添加石墨类粉料是有效的。
②涂 料 向 铸型(芯)内部充分渗透,形成高耐火度的涂 层,这是 涂 料 的最基本的功能,可通过调整成膜成分 与粘度调整剂来达到。如不能形成渗透性高的高耐火 度的涂层,则会导致铸件粘砂、气孔等缺陷。
铸造涂料是涂覆于铸型或芯子表面上的涂料,是改 善铸件表面品质(质量)的重要手段之一.
从20世纪40年代中期开始,科学技术和工业生产迅 速发展,铸造生产中新工艺、新材料不断推出,使 用了几千年的、适合粘土砂干型的传统涂料已不能 适应新的生产条件。
在20世纪50年代广泛研制各种专用涂料的基础上, 逐渐形成了新的铸造涂料体系,其主要特点如下:

铸造厂涂料生产工艺流程

铸造厂涂料生产工艺流程

铸造厂涂料生产工艺流程English Answer:Foundry Coating Production Process Flow.The production process of foundry coating involves several key steps, which are outlined below:1. Raw Material Preparation: The initial stage involves preparing the raw materials used in the production of foundry coating. This includes grinding, mixing, and blending various components to obtain the desired properties.2. Coating Formulation: The next step is to formulate the coating composition by combining the prepared raw materials in specific proportions. This is a critical step as it determines the performance and characteristics of the final coating.3. Mixing and Grinding: The formulated coating mixture undergoes thorough mixing and grinding to achieve a homogeneous and consistent composition. This process ensures uniform distribution of components and eliminates any agglomerates or lumps.4. Viscosity Adjustment: The viscosity of the coating mixture is adjusted to the desired level by adding solvents or diluents. The viscosity affects the application characteristics and performance of the coating.5. Application: The prepared coating is applied to the foundry mold or pattern using various techniques such as spraying, dipping, or brushing. The application method depends on the coating type and the specific requirements of the casting process.6. Drying and Curing: After application, the coating undergoes a curing process involving drying and/or heating. This step solidifies the coating and enhances its adhesion and protective properties.7. Inspection and Testing: The cured coating is inspected and tested to ensure it meets the required specifications and performance criteria. This includes evaluating the coating's surface finish, thickness, adherence, and resistance to heat and chemicals.Chinese Answer:铸造涂料生产工艺流程。

消失模涂料的组成与制备

消失模涂料的组成与制备

一、引言消失模铸造(又称实型铸造,英文缩写是LFC)是将涂有耐火材料层的泡沫塑料模样放入砂箱,模样四周用干砂充填紧实,浇注时高温铸液使其热解“消失”,并占据泡沫塑料模样“消失”前的空间而形成铸件的铸造工艺。

制作模样的材质通常为可发泡聚苯乙烯(EPS)或可发泡聚甲基内烯酸甲酯(EP- MA),型砂可用树脂自硬砂、二氧化碳硬化水玻璃砂,也可用粘土砂。

消失模铸造(LFC)无需取模,无分型面,不用砂芯,是一种近无余量、精确成形的新工艺。

消失模铸造技术水准高,工艺过程控制复杂,对于原辅料要求严格,如耐火涂料的使用就是其中关键的一环。

消失模涂料的使用不同于一般铸造涂料,它是直接涂在泡沫塑料模样上,涂刷专用耐火涂料并烘干后,埋在干砂中振动造型,然后浇注,高温液态金属使模型液化和气化,并占据原泡沫模型的位置,凝固冷却后形成铸件。

涂料的功能一是防止造型时因型砂流动摩擦而损伤模样表面,以保证模样的表面质量,二是保持浇注时铸型的稳定性,防止散砂入侵金属液,三是提高模样的刚度和强度,以获得高精度铸件⑴。

由此,在消失模備造中,涂料是一项关键技术。

本文从涂料主要作用、涂料基本组成、涂料的制备等3个方面探究生产应用工艺。

二、涂料主要作用消失模涂料的作用在于支撑和保护泡沫模型、防止液态金属渗入砂子和粘砂、吸收分解产物和让分解气体通过涂层、保持泡沫模型挥发后形成的型腔的完整、并保持液态金属热量不会很快散发。

1、提高泡沫塑料模样的强度和刚度,减少变形。

2、铸造充型过程中涂层有效防止铸液渗入干砂中,防止干砂流入铸液与泡沫塑料模的间隙中,可获得无粘砂的铸件。

3、涂层能让泡沫塑料模分解产生的气体或液体等顺利排逸到铸型中去,防止铸件出现气孔。

因此消失模涂料的使用可以降低铸件表面粗糙度,确保铸件精度,减少或防止铸件粘砂、砂眼、气孔、金属渗透、冷隔、浇不到、积碳等缺陷。

所以消失模涂料应具有足够的耐火度、一定的机械强度、恰当的保温和导热性能、合适的透气性和吸收液体分解产物的能力、光滑的表面、足够的涂刷性能、不与泡沫模型发生化学反应等性能。

浅谈铸造涂料的制备与应用

浅谈铸造涂料的制备与应用

浅谈铸造涂料的制备与应用摘要:本文简述了实型涂料配制方法,讨论了实型涂料对原材料、制备工艺及设备的要求。

中小铸造厂通过采用各种国产原材料和简易设备,自己配制涂料,提高了实型涂料的质量,降低了涂料的成本。

关键词:铸造涂料;实型铸造;实型涂料中小实型铸造企业采用外购涂料的方法解决涂料来源问题。

这些企业涂料用量小,一次购进一定量的涂料后短期用不完,经常发生涂料变质、沉底等质量问题,造成涂料报废。

有些交通不便的企业所购进的涂料一旦质量出现问题,无法退货,涂料将批量报废,造成较大的经济损失。

因此,这些企业迫切需要自制涂料,并掌握一定的涂料性能调节知识,使自身能够对一些涂料质量问题,通过现场采取措施,挽救问题涂料。

企业自制涂料需了解涂料的配方、混制方法、检测方法及涂料性能的变化规律。

这些企业条件都比较简陋,需要配制人员能够利用自身的条件特点选择设备和材料。

涂料的配方和混制设备有很多选择,掌握了涂料的配制规律和铸造工艺要求,制备出满足使用要求的涂料。

配制涂料满足了生产的需要,为企业降低了成本,提高了产品质量;本文将相关经验总结如下,仅供有关中小企业参考。

1、涂料所用原材料简介确定涂料的配方,需确定涂料的耐火材料组成、悬浮剂、消泡剂、载体溶剂的种类,掌握相关材料的理化性能和微观结构等资料。

1. 1 耐火材料耐火材料应主要根据铸造合金种类选定。

铸铁用涂料的耐火材料常选用鳞片石墨和普通石墨、石英粉、铝矾土、滑石粉、蓝晶石粉等,对几种国外铸铁涂料的耐火材料进行了X射线荧光光谱分析和衍射分析,发现他们的耐火材料常有硅灰石、莫来石、云母、刚玉、锂辉石等,骨料中各种粒型也是搭配使用,具说可提高涂料的透气性和强度,粒型有片状、纤维状及粒状。

铸钢件用涂料常选镁砂粉、锆英粉、高铝粉、棕刚玉粉等耐火粉料。

对于高锰钢常用电熔镁砂粉和镁橄榄石粉,这些材料可抗高锰钢的碱性侵蚀。

粒度一般在320目—200目,也要搭配使用。

此种涂料必须注意镁橄榄石粉中SiO2(石英)含量≥40%时,往往影响涂料的作用,因为SiO2和MnO会产生化学反应而粘砂。

《铸造用涂料应用工艺100问》与读者见面——《苏州兴业服务万里行》技术丛书(4)

《铸造用涂料应用工艺100问》与读者见面——《苏州兴业服务万里行》技术丛书(4)

t n t o JFO U N D R V书评V ol.69 N o.9 2020《铸造用涂料应用工艺100问》与读者见面—《苏州兴业服务万里行》技术丛书(4 )从2010年元月开始,兴业股份开展《苏州兴业服务万里行》活动,编写赠送服务万里行技术丛书。

这次由吉祖明、宋会宗主编的《铸造用涂料应用工艺100问》,对铸造用涂料的概念与机理、组成与制备、功能与性能、新产品与新趋势、选用与涂覆、管控与失效等方面,以问答的形式进行了系统阐述,力图将兴业股份多年来,在技术服务中所沉淀的一些感悟、经验和案例进行归纳总结。

文章文字力求通俗易懂,突出怎样做,为什么要这样做,点到为止。

图书出版后已免费赠送给铸造厂管理者、技术人员和铸造工匠,为他们提供了接地气的技术解决方案,反响热烈。

在编写《铸造用涂料应用工艺100问》的同时,公司还组织吉祖明、朱文英、马晓锋、王骏康、徐荣法等人,对《呋喃树脂砂工艺1〇〇问》《冷芯盒树脂砂工艺〗00问》《碱性酚醛树脂砂工艺1〇〇问》进行了第3次修改,修改版增加了很多新经验、新方法和新方案,它们将与《铸造用涂料应用工艺100问》一起与大家见面。

苏州兴业材料科技股份有限公司总工程师,教授级高级工程师。

兼任中国铸造协会咨询顾问委员会委员,华东铸造协会暨上海汽车铸造协会专家委员会副主任,《现代铸铁》《铸造》杂志顾问。

曾任上柴股份铸造公司副总经理,长期从事铸造工艺、技术改造、非标设计和铸造造型材料的研究、应用及管理工作,我国胺法冷芯盒制芯工艺应用技术主要奠基人。

发表技术论文、撰写铸造技术文件和资料1()〇余万字;主持和参与的多个项目荣获原机械工业部、上海市、上柴股份设计、管理和科技进步奖。

主编吉祖明苏州兴业材料科技股份有限公司技术中心副总监,研究员,铸造专业工学硕士,材料加工工程工学博士。

兼任中国铸造协会专家委员会委员。

从事铸造造型材料方面的研究、生产及技术管理工作30多年,有扎实的理论基础和丰富的实践经验,铸造用涂料学科带头人。

铸造涂料的生产方法大全

铸造涂料的生产方法大全

铸造涂料的生产方法大全特种铸造用涂料本发明公开了一种特种铸造用涂料,它是针对目前本技术领域尚无国产定型产品,而进口产品又价格昂贵等问题而发明的。

其特点是:它以碳酸钙粉料为基料,与硅酸钠粉料和硫酸钡或/和瓷土粉粉料混合而成。

其中,碳酸钙粉料、硅酸钠粉料、硫酸钡或/和瓷土粉粉料三者的重量比为50-70∶35-25∶15-5,粒度为600-1000目。

将成分、含量、粒度等符合要求的各种粉料按比例混合后搅拌均匀即得本涂料。

其优点是:原料易得,成本低,制造容易,使用方便,效果好,不仅能降低铸件表面的粗糙度,提高铸件产品质量,而且可延长铸型的使用寿命和缩短了非浇注时间。

本涂料可广泛用于铝、锌等合金的重力浇注、低压浇注、压差浇注等特种铸造工艺中。

镁合金金属型铸造涂料及制备方法本发明提供一种镁合金金属型铸造涂料及制备方法,其化学组分质量百分比为:滑石粉3-8%、硅藻士2-5%、粘结剂1.5-4%、悬浮剂0.3-2%、阻燃剂2-7%和水75-90%。

粘结剂可以为水玻璃、硅溶胶或磷酸铝,悬浮剂可以为凹凸棒粘土、坡缕石粘土等,阻燃剂可以为NH4BF4、KBF4、烷基磺酸钠和硼酸等。

本发明制备的镁合金金属型铸造涂料,具有较强的保温性、阻燃性、粘结性和涂覆性,并且具有优良的悬浮性,使用过程中不易沉淀,有利于获得表面光洁、无氧化皱皮的镁合金铸件。

负压实型铸造用涂料本发明公开了一种负压实型铸造用涂料,包括:骨干材料、粘结剂、溶剂、湿润剂和发泡剂混合构成;其特征是,骨干材料为:320目锆英粉或320目铝矾土或320目石墨;粘结剂为:磷酸钠或水玻璃或聚乙烯醇缩甲醛及其结合;溶剂为:水或乙醇;湿润剂为:丙酮;发泡剂为:烷基磺酸钠;涂料重量配比为:骨干材料70%-80%,粘结剂4%-8%,湿润剂0.8%-1.2%,发泡剂:1.4%-2.0%,其余为溶剂。

本发明的负压实型铸造用涂料具有与泡沫塑料湿润性好,附着力强,高温强度高及透气性好等特点,为负压实型铸造新工艺的成功使用奠定了基础。

铸造涂料标准

铸造涂料标准

铸造涂料标准铸造涂料的标准可能涉及多个方面,包括但不限于以下内容:1. 涂料的密度:铸造涂料的密度反应了涂料中固体颗粒含量的多少。

一般来说,铸造涂料密度大好,但涂料的密度也不是越大越好,若密度过大,涂料涂刷困难,会造成涂层表面不平、局部堆积等问题,也会给铸件质量造成不良影响。

2. 涂料的粘度:铸造涂料需要具备一定的粘度,以保证其良好的涂刷性和涂层厚度。

一般铸造涂料厂家都有推荐的涂刷条件粘度。

3. 涂料的悬浮性:悬浮性是铸造涂料的重要工作性能,一般通过相对高度沉降法(量筒法)、沉降仪法和沉降率法进行测定。

4. 涂料的涂刷性:一般通过操作工人的经验来判定,比较客观的方法是测定铸造涂料在不同剪切速率下的表观粘度。

将涂料在低转速(6r/min)下和高转速(60r/min)下的表观粘度的比值既为涂刷指数M。

5. 涂料的流平性:使湿涂料层表面刷痕或沟槽自动消失的性能称为流平性。

6. 涂料的流淌性:由于重力的影响,铸造涂料在铸型(芯)垂直面上有下流趋势,并造成下部涂料厚度大于上部涂层厚度,甚至在铸型(芯)底部形成堆积的现象,这种性质称为流淌性。

7. 涂料的渗透性:铸造涂料渗透性是指涂料渗入到砂型孔隙中的能力。

铸造涂料渗入量大,可增强涂料对砂型的附着力,同时可加固砂型,提高砂型的抗粘砂能力。

8. 涂料的pH值:铸造涂料的pH值在4——11内变动,但碱性的铸造涂料较常采用,通常为8——10的范围内。

pH值不仅用作铸造涂料性能的一项指标,在使用和贮存期间还可以用作监测涂料性能有无变动的一种方法,是生产和使用涂料的过程监控指标。

9. 涂层的厚度:铸造涂料喷涂的厚度应符合相关国家或行业标准,同时也应根据具体产品的材料、形状和用途等要求来确定喷涂厚度。

一般情况下,涂层厚度要求在20~30μm之间。

常用的铸造涂料喷涂厚度检测仪器有毫米卡尺、磁性涂层测厚仪、光学涂层测厚仪等。

其中,磁性涂层测厚仪是检测铸造涂料喷涂厚度的主要仪器。

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摘要:简述了铸造工艺所采用涂料的配比以及制备 工 艺.自 制 的 涂 料 和 涂 料 搅 拌 机 创 造 了 可 观 的 经 济 价值和社会价值,使用涂料使得铸件的质量提高 且 稳 定,减 少 了 铸 件 粘 砂 等 废 品 率 2.6%. 同 时 使 得 铸 件易于清砂,导致铸件的清理成本降低约10%.降低了工人的劳动,提高了劳动效率.且自 制 的 涂 料 搅 拌 机 易 于 操 作 ,搅 拌 时 间 较 少 ,效 率 大 幅 度 提 高 . 关 键 词 :消 失 模 ;涂 料 ;耐 火 材 料 ;载 液 ;粘 结 剂
收 稿 日 期 :2018G01G05 作者简介:周珊珊,女,1989年出生,2015年毕 业 于 太 原 理 工 大 学,硕 士 学 位 ,工 程 师 ,从 事 功 能 材 料 方 面 的 研 究 工 作 .
失.所以根据车 间 的 实 际 情 况,解 决 涂 料 问 题 最 经 济的方法就是自行配制涂料.
1 材料的制备
1.1 涂 料 制 备 所 需 原 材 料 1)耐 火 材 料 耐火材料是涂料的最主要的成分.耐火材料能
够填补型(芯)表 层 出 现 的 孔 隙 和 凹 坑;同 时 又 能 隔 离型(芯)与金 属 液,从 而 防 止 铸 件 产 生 机 械 粘 砂 和 化学粘砂等缺 陷,使 铸 件 表 面 达 到 理 想 的 表 面 粗 糙 度.通常根据铸造合金的种类来确定耐火材料的种 类 . 铸 铁 用 涂 料 的 耐 火 材 料 常 选 用 石 英 粉 ,石 英 粉 是 涂料用最廉价的耐火材料之一,资源丰富,具 有 较 高 的熔点和烧结温度.粒度一般在320目~200目.
总 第 175 期 2018 年 第 3 期
专题讨论
山 西 化 工 SHANXICHEMICALINDUSTRY
Total175 No.3,2018
DOI:10.16525/j.cnki.cn14G1109/tq.2018.03.26
铸造工艺中涂料的制备与应用
周珊珊
(大 同 煤 矿 集 团 机 电 装 备 公 司 中 央 机 厂 ,山 西 大 同 037001)
中 图 分 类 号 :TQ63 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1004G7050(2018)03G0074G03
引 言
在铸造生产过 程 中,铸 件 的 表 面 质 量 与 金 属 液 直接接触的砂 型 (芯)工 作 表 面 的 质 量 密 切 相 关,改 善铸件表面质量有一种经济实用而又收效显著的方 法,即在砂型 (芯)工 作 表 面 上 涂 敷 涂 料.砂 型 (芯) 涂料具有下 述 作 用:1)减 少 或 防 止 铸 件 粘 砂 缺 陷; 2)降低铸件表面 粗 糙 度;3)提 高 铸 型 表 面 强 度,减 少和防止因砂 型 (芯)强 度 不 够 而 产 生 的 铸 件 夹 砂、 冲砂、砂眼等 缺 陷;4)能 够 有 效 的 控 制 铸 件 的 冷 却 速 度 ,防 止 铸 件 因 冷 却 速 度 而 产 生 的 缩 孔 、裂 纹 等 缺 陷.从成本方面 考 虑,涂 料 的 广 泛 应 用 也 能 获 得 良 好 的 经 济 效 益 ,对 于 砂 型 铸 造 ,铸 件 的 清 理 工 序 非 常 重 要 ,而 涂 敷 涂 料 后 能 显 著 提 高 铸 件 的 表 面 质 量 ,因 此采用涂料不 仅 能 够 降 低 铸 件 的 清 理 成 本,而 且 能 够产生由于采用涂料而改善铸件机械性能和降低铸 件 的 废 品 率 等 方 面 的 其 他 经 济 效 应 . 同 时 目 前 ,由 于 对 铸 件 质 量 的 要 求 日 益 提 高 ,优 质 涂 料 的 生 产 和 应 用 得到了快速的发展,对涂料的性能有更高的要求.
目前消失 模 代 替 木 模 的 趋 势 越 来 越 显 著[1],尤 其是批量生产且要求表面精度高的中小型铸件.而 对 于 消 失 模 铸 造 ,由 于 白 模 的 强 度 差 ,必 须 要 用 到 涂 料.一般情况下车间采用外购涂料的方法来解决涂 料来源的问题.但是发现一次购进一定量的涂料, 短期内用不完,导 致 涂 料 出 现 变 质 和 沉 底 等 质 量 问 题 ,造 成 涂 料 浪 费 损 失 . 而 且 由 于 交 通 不 便 ,涂 料 一 旦 出 现 质 量 问 题 ,无 法 及 时 补 货 ,造 成 较 大 的 经 济 损
2)载 液 载液在涂料中的主要作用是使耐火材料料能够 分散在其中,而 载 液 的 多 少 决 定 了 涂 料 的 涂 敷 状 态 是浆状或膏状 . [2] 水或乙醇(甲 醇)可 作 为 载 液. 其 中水基涂料成 本 比 醇 基 涂 料 低,且 获 得 涂 料 具 有 良 好的悬浮性,易 于 涂 刷、流 平 性 好、价 格 低 廉 且 无 毒 安 全 . 醇 基 涂 料 易 干 ,但 是 成 本 较 高 ,在 浇 注 过 程 层 中发气量大,容 易 在 铸 件 表 面 产 生 气 孔 等 缺 陷. 同 时制备出的涂 料 本 身 气 味 较 大,影 响 工 人 健 康. 因 此本项目采用水基涂料工艺. 3)粘 结 剂 粘结剂在 涂 料 中 的 作 用 主 要 有 两 个. 第 一,将 涂料中的耐火 材 料 等 组 分 有 效 的 粘 接 起 来,使 得 涂 层 具 有 一 定 的 强 度 和 耐 磨 性 ;第 二 ,将 涂 层 与 基 体 白 模粘接在一起.粘结剂分为水基用和醇基用两种, 根据不同的载液使用相应的粘结剂.对粘结剂的要
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.2 涂 料 的 制 备 1)涂 料 的 配 比
2018 年 第 3 期
周 珊 珊 :铸 造 工 艺 中 涂 料 的 制 备 与 应 用
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求:在水中 或 乙 醇 中 易 容 易 分 散;具 有 较 强 的 干 强
度,高温强 度 尤 为 明 显. 本 项 目 采 用 外 购 的 桂 林 5 号 粘 结 剂 ,完 全 可 以 满 足 粘 结 剂 的 要 求 .
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