浅谈树脂砂铸造中的砂芯涂刷工艺

浅谈树脂砂铸造中的砂芯涂刷工艺

摘要：涂料是影响树脂砂铸件质量的一个重要因素，对树脂砂型芯所用涂料性能和施涂工艺的正确认识，并且以此选用性能优良的涂料和正确的施涂工艺，是获得优质树脂砂铸件必不可缺少的条件。本文阐述了树脂砂铸造中的砂芯涂刷工艺的一些问题和改进措施。

关键词：树脂砂铸造，涂料，涂刷工艺，砂芯

树脂砂是铸造中常用的造型、制芯方法之一，适用于多品种、小批量铸件的生产，具有流动性好，浇出的铸件尺寸精度高，表面光洁度好，浇注后的型砂溃散性好，容易再生等特点，在机床、水利机械、工程机械、矿石机械等领域普遍使用。树脂砂铸件在铸造过程中，涂料与涂刷工艺是影响铸件表面质量的重要因素，需要重点关注。

一、涂料的作用和选择

在铸造过程中，是否使用涂料需要考虑到清沽费用、修整费用和废品率等铸件成本后决定。一般来说，涂料可以起到防止渗漏，防止冲砂，防止粘砂，改善铸件表面质量，降低清沽费用，减少废品率等作用。铸型涂料与一般涂料不同之处在于，铸型涂料受得了高温融化的金属，并且在融化的金属与铸型之间形成一个阻隔层。通常来说，铸型涂料是把高熔点物质或者耐火物质悬浮在液体当中，当然，除了有耐火物质，铸型涂料还含有其他很多成分。

在实际生产中，铸型涂料必须具有以下特质：①具有优良的触变性、流平性、渗透性、涂敷性，涂层无刷、流痕等；②涂料具有优良的悬浮稳定性，水基涂料6小时悬浮性达到99%以上。③涂料具有很好的抗粘砂性能，浇注出的铸件表面光洁度好，轮廓清楚、无粘砂。④涂料的使用方法简单方便，可用于刷涂、喷涂、浸涂、流涂等工艺。⑤涂层烘干后，具有较高的强度和高温抗裂性，1300℃爆热1~2分钟涂层不开裂、不起泡。⑥涂料质量稳定、使用方便，特别是浅（白）色涂料，对改善劳动环境有显著效果。

为了不让涂料过多的渗入到砂型深处，影响涂层的干燥程度，并保证涂层厚度，提高抗金属液渗透的能力，涂料必须有一定的浓度，在涂刷性能良好的情况下，应保证涂料浓度并在涂刷前搅匀。

二、涂刷工艺的选择

虽然涂料对铸件质量的影响很大，但是在试生产中涂料的选择一般都比较顺利，通常性能稳定的涂料，都能满足要求。由于铸件形状和质量的要求不同，涂料的涂刷工艺选择却不那么容易，经过了长时间的探索，成熟的涂刷方式有刷涂、抹涂、流涂、喷涂以及蘸涂等。

1、刷涂。刷涂时，刷子的运动有助于使涂料进入砂粒之间的间隙，涂料层防止金属液渗入的能力最强，但是刷涂耗费的工时多，且涂层的质量因人而异，另外刷涂时还易造成残留刷痕，用醇基涂料时尤为明显。对于铸件上残留的刷痕，可能有不同的认识，有的客户可以接受打磨的痕迹，而不愿接受刷痕，也有客户认为铸件上保留刷痕说明铸件未经打磨，是质量良好的表征。

2、抹涂。抹涂只适用于特殊的厚壁铸件。

3、流涂。流涂一般适用流图机，流通机主要由收集槽、泵和喷流管组成。泵收集槽中的涂料在吸送泵的作用下教吸出并分为两路，径较大一路涂料返回收集槽，以使涂料处在不停的搅拌当中，管径较小的一路流向喷流管出口。并在控制下流至待涂砂芯表面。流图的优点是效率高，施图痕迹轻，并且可以减少原料浪费。缺点是时间较长，并且角度难以控制。

4、喷涂。虽然在铸造过程中，采用喷涂的企业不少，但是目前还没有特别适用于喷涂的装置。喷涂是利用压缩空气的流动、抽吸对涂料进行喷涂。在进行喷涂时，应注意，刚起模的型和芯不能立即进行喷涂，因为这是的树脂反应还在初步阶段，如果施用涂料，将影响硬化反应的进行。一般应在起模后4~8小时再进行喷涂。

5、蘸涂。蘸涂是效果很好的涂刷方式，一般适用于较小的砂芯。

三、涂料使用中应注意的问题

1、涂料使用前应搅拌均匀。涂料使用时不充分搅拌将影响到铸件的质量，在很多生产车间，操作人员经常利用木棍简单的搅拌几下就认为一桶涂料搅拌均匀，这种做法是不对的。因为存放过的涂料一般都会发生沉降，简单的搅拌不可能将底层的沉降物搅拌均匀，这样容易产生涂层点燃时起泡、燃烧不干、涂层强度低等问题。并且容易造成同一批次的产品质量参差不齐。

2、不能随意稀释涂料。这是在生产现场经常发生的一种情况，当涂料容器中剩有教稠的涂料时，很多操作人员通常利用自备的酒精稀释，然后再使用。因为用掉的涂料可能带走了大部分载体，这样做的方式虽然能继续涂刷，并且能够烘干，但是这样影响了涂层强度，有可能产生裂纹。商品涂料在生产时，就已

经按照不同的季节做了不同的配比，所以，在实际生产中，要尽量避免出现随意稀释涂料的情况。

3、涂料的涂刷方法和管理。在生产车间，对于涂料的使用必须制定和完善相关制度。刷涂涂料时应自上而下进行，不要使涂料流挂堆积；应涂刷均匀，减少刷痕，注意不要漏涂。涂料的贮存水基涂料贮存时需注意防晒﹑防冻。醇基涂料贮存时需注意密封﹑防火﹑防水。此外，醇基涂料施涂后应及时点燃干燥，水基涂料施涂后应进烘房在150~180℃下烘干1-2H。涂料的充分干燥对防止气孔至关重要。在燃烧不良的情况下应用喷枪补充干燥，但注意火力不要过猛，不可将火焰集中在局部区域，以免引起树脂过烧。

4、涂层厚度控制。由于厚涂层要经过多次涂刷，所以每次每次施涂的厚度以不超过0.30mm为好。用于树脂砂型的涂料，其渗入不能过深，以不超过2~3个砂粒为好。为防止涂料渗入过深，同时为保证涂层厚度以提高抗金属渗透能力，涂料黏度不能过低。

四、结语

随着现代技术的进步，铸型涂料的质量向着精密化和特殊化方向发展，涂刷工艺也越来越先进。要获得精度好、表面光洁度高等品质优良的铸件，除了使用性能优良的涂料和先进的涂刷工艺外，加强生产过程中涂料的使用和涂刷工艺管理也是不能忽视的环节。

参考文献

[1]李传栻．铸造涂料的性能控制与技术发展．铸造，2009

[2]徐浩进．正确选择铸型涂料．铁道机车车辆工人，1993

[3] 屈银虎，姜鑫．树脂砂实型铸造工艺的研究．铸造技术，2003