熔模铸造涂料工艺性能的控制概要
铸造生产过程的质量控制

铸造生产过程的质量控制铸造生产过程的质量控制引言铸造生产过程概述铸造是通过将熔融金属或合金注入预先制作好的模具中,然后进行冷却凝固得到所需形状的工艺。
铸造生产过程主要包括模具制作、熔炼与浇注、冷却凝固和后处理等环节。
质量控制措施铸造生产过程中的质量控制可以分为以下几个方面:1. 模具制作的质量控制模具的准确度要求高,尺寸精确、表面光滑,以保证最终产品的尺寸精度和表面质量。
模具的材料选择和加工工艺要合理,以保证模具的耐磨性和寿命。
2. 熔炼与浇注的质量控制熔炼时要严格控制熔炼温度和熔炼时间,保证金属或合金的成分均匀,不产生气体和夹杂物。
浇注时要控制浇注温度和速度,避免产生气孔、夹渣和缩松等缺陷。
3. 冷却凝固的质量控制控制冷却速度和冷却方式,以避免产生组织缺陷,如晶粒过大、晶界不清晰等。
控制凝固过程中的温度变化,以避免产生应力和变形。
4. 后处理的质量控制清理杂质和缺陷,如夹渣、气孔等。
进行热处理、表面处理或机械加工,以改善产品的性能和表面质量。
质量控制方法为了有效控制铸造生产过程中的质量,可以采取以下几种方法:1. 设计质量控制在产品设计阶段,就应考虑产品的铸造性,合理设计产品的几何形状和壁厚,减少可能出现的缺陷和变形。
2. 工艺参数控制对每个工艺环节中的关键参数进行严格控制,如熔炼温度、浇注温度和速度等。
在铸造过程中,通过实时监测温度、压力和流速等参数,进行及时调整和控制。
3. 检测和检验使用各种检测设备和仪器,如X射线探伤仪、超声波检测仪等,对产品进行无损检测,以发现和排除可能存在的缺陷。
进行物理和化学性能的检验,如拉伸试验、硬度测试和成分分析等。
4. 信息化管理建立完善的质量管理体系,进行全过程的质量记录和数据分析,发现问题并采取措施进行改进。
运用信息化技术,实现数据的实时监控和追溯,提高生产过程的透明度和可控性。
结论铸造生产过程的质量控制是确保最终产品质量的重要环节。
通过合理的质量控制措施和方法,可以有效避免铸造过程中可能出现的缺陷和变形,提高产品的质量和性能。
熔模铸造的工艺设计要点及注意事项(PDF 56页)
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熔模铸造的工艺设计要点及
郭文刚
2017年8月
1、德国工匠精神
德国大众公司高管马丁·波斯特说的:“多年以来,对于(时任奥迪生产线负责人)海尔曼·史渡比希说的那句话评判‘你们(指中国)这里永远也造不了符合质量要求的好车’,中方至今不能释怀。
”
制造大国→制造强国
国家战略:中国智造2025 Array企业:挑战创新转型升级
制造业: →
600德国2504
1340巴西4700
4700印度1117
30000中国产量(吨/年)
铸造企业(家)
国家
9640
二、熔模铸造
----良好的设计才能铸出精品
航空航天汽车医疗
铸造工艺方案设计是整个铸造工艺设计及工装设计中最基本而又最重要的部分,正确的铸造工艺方案,可以提高铸件质量、简化铸造工艺、提高劳动生产率。
1、熔模精密铸造的工艺流程
工艺设计模具制造蜡型制造模组组合型壳制造模组脱蜡
合金浇注
包装成品清理整理型壳脱除型壳焙烧。
铸造生产过程质量控制点
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铸造生产过程质量控制点铸造生产过程质量控制点1.前言本文档旨在指导铸造生产过程中的质量控制点,确保产品的质量满足预期要求。
本文档包括了铸造生产过程中涉及的各个环节,详细描述了每个环节的质量控制点,以便生产人员在操作过程中能够遵循相应的控制点进行质量控制。
2.原料准备2.1 原料检验●原料的质量检验应按照相关标准进行,确保原料符合要求。
2.2 配料准确性●配料过程中应注意准确称量各种原料,避免过量或不足。
2.3 原料储存●原料应储存在干燥、通风良好的仓库中,避免受潮和污染。
3.熔炼工艺控制3.1 炉温控制●确保炉温达到合适的熔化点,避免熔炼温度过高或过低。
3.2 熔炼时间控制●控制熔炼时间,使金属能够充分熔化并达到均匀状态。
3.3 炉膛清洁●定期对炉膛进行清洁,清除炉渣和其他杂质。
4.浇注工艺控制4.1 浇注温度控制●控制浇注温度,确保金属在浇注过程中不过热或过冷。
4.2 浇注速度控制●控制浇注速度,使金属能够充分填充模具,并形成理想的形状。
4.3 浇注压力控制●控制浇注压力,确保金属在浇注过程中能够均匀充实。
5.硬化工艺控制5.1 冷却时间控制●控制冷却时间,使铸件能够充分硬化。
5.2 冷却介质控制●选择合适的冷却介质,确保铸件冷却均匀。
5.3 温度检测●对冷却后的铸件进行温度检测,确保其达到硬化要求。
6.表面处理工艺控制6.1 砂型清理●对铸件表面的砂型进行清理,移除可能存在的杂质和砂粒。
6.2 表面修整●对铸件表面进行修整,去除可能存在的凹凸不平的部分。
6.3 防锈处理●对铸件进行防锈处理,防止氧化和腐蚀。
附件:●附件1、原料质量检验标准●附件2、浇注工艺参数记录表●附件3、硬化工艺参数记录表●附件4、表面处理工艺记录表法律名词及注释:●1.法律名词1、注释1●2.法律名词2、注释2●3.法律名词3、注释3。
铸造工艺流程的质量控制方法

铸造工艺流程的质量控制方法铸造工艺是一种重要的制造方法,用于生产各种金属制品。
为了确保铸造产品的质量,质量控制在整个铸造工艺流程中起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常用的铸造工艺流程的质量控制方法。
一、原材料的质量控制铸造工艺的第一步是选择合适的原材料。
不论是金属合金还是砂型材料,都需要经过严格的质量控制。
为了确保原材料的质量,常用的方法包括化学分析、物理性能测试以及显微组织检查等。
其中,化学分析可以确定原材料的成分是否满足要求;物理性能测试可以测试原材料的硬度、延伸率等性能指标;显微组织检查可以判断原材料的晶粒尺寸和相态是否符合标准。
二、砂型制备的质量控制在铸造中,砂型是常用的铸造工具。
为了确保砂型的质量,需要对砂型制备过程进行质量控制。
首先,需要严格控制砂型的配比,包括砂和粘结剂的比例以及加水量等。
其次,砂型需要充分振实,以提高砂型的抗压强度和耐磨性。
此外,还需要定期检查和维护砂型,确保其表面光洁度和尺寸精度。
三、铸造工艺参数的质量控制铸造工艺的参数设置对最终产品的质量有着重要影响。
为了确保产品的质量,需要对铸造工艺参数进行合理的质量控制。
常用的方法包括控制熔炼温度、液态金属的流动速度和浇注温度等。
例如,在铸造过程中,如果熔炼温度过高,易导致铸件内部存在气孔和夹杂物;如果浇注温度过低,易导致铸件的收缩缺陷。
因此,合理控制这些参数可以有效提高铸件的质量。
四、铸造产品的检测与测试在铸造工艺流程中,对铸造产品进行质量检测和测试是不可或缺的环节。
常用的方法包括无损检测、机械性能测试以及尺寸测量等。
其中,无损检测可以通过X射线、超声波等方法检测产品是否存在缺陷;机械性能测试可以测试产品的抗拉强度、硬度等力学性能;尺寸测量则可以验证产品的尺寸精度是否符合要求。
五、质量记录与反馈为了总结经验并改进铸造工艺流程,需要对质量进行记录和反馈。
对于每个铸造批次,应该记录原材料、砂型、工艺参数以及产品质量等关键信息。
精密铸造工艺-熔模铸造
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一定的强度
在搬运和组装过程中不易损坏。
易于脱壳
在铸件冷却后能够顺利脱去壳型,不 损伤铸件表面。
合金选择与性能要求
符合产品使用要求
良好的铸造性能
根据产品的使用环境和性能要求选择合适 的合金种类和牌号。
合金应具有较低的熔点和良好的流动性, 以便于充型和补缩。
安全操作规程及培训要求
制定安全操作规程
明确各工序的安全操作要求和注 意事项,确保操作人员严格遵守
。
应急预案与演练
对新员工和转岗员工进行安全培 训,提高员工的安全意识和操作
技能。
安全培训与教育
对涉及特种作业的员工,如电工 、焊工等,必须持证上岗,确保 操作安全。
特种作业人员持证上岗
制定针对熔模铸造过程中可能出现 的紧急情况的应急预案,并定期进 行演练,提高员工的应急处置能力。
加强人才培养
加强人才培养和引进,培养一支高素质、专业化的熔模铸造技术人才队伍,推动行业的技 术进步和可持续发展。例如,建立完善的人才培养和激励机制,吸引和留住优秀人才。
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THANKS
蜡料选择与性能要求
低熔点和高流动性
确保蜡料在注射时能够充分填充模具,形成 精确的蜡模。
易于脱模
与模具材料之间有良好的分离性,降低脱模 难度。
稳定性好
在存放和使用过程中不易变质或产生缺陷。
对环境友好
无毒无害,符合环保要求。
壳型材料及其性能要求
高耐火度
能够承受高温金属液的冲刷而不破裂 或变形。
良好的透气性
较高的力学性能
良好的耐蚀性和耐磨性
合金应具有足够的强度、硬度和韧性等力 学性能,以满足产品的使用要求。
铸造涂料的性能控制与技术发展_下_
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五# 铸造涂料方面几项值得一提的进展
近 ;$ 年来% 在铸造涂料的研究# 开发方面不断有新 的思路出现% 有的虽然已问世多年了% 但仍然值得借鉴$
+ ,粘土湿砂型用的涂料
粘土湿砂造型是最古老的工艺% 也是迄今仍然应用 最广的工艺% 传统的做法是在型砂中加入煤粉等辅料以 改善铸件的表面质量% 不用涂料$ 近年来% 随着汽车工 业的发展% 对铸件要求的提高已不仅限于材质和内在质 量% 表面质量也日益受到重视$ 因而% 在粘土湿砂型用 涂料方面也在不断探索$ ;$ 世纪 8$ 年代% 有人在粘土湿砂型表面喷一薄层 醇基石墨涂料% 喷涂后不点燃% 直接合型浇注% 铸件的 表面质量得到显著改善$ :$ 年代% _ 0 ? S L 0 公司研发了一种干粉涂料% 商品名 2 B0 /0 O + $ 涂料是表面涂覆有诺沃腊克酚醛树脂 称是 * C 和胺类硬化剂的锆砂粉% 在小型流态床内分散% 再经专 用的塑料喷嘴喷出$ 涂料颗粒喷出时% 因摩擦而带有静 电荷% 同时因湿砂型含有水分% 有一定的电导率% 这样 就可使涂料颗粒与砂型表面结合$ 浇注时% 由金属液的 热量使涂料表面的树脂熔融# 硬化% 形成涂料层$ 据报 道% 日本有几家铸造厂采用此工艺% 铸件的表面质量改 善% 气孔缺陷减少$ ;# 世纪初% _ 0 ? S L 0 公司又推出了一种粘土湿砂型用 D N @ , a C Q ( 5#$$ + $ 这种涂料是高固体含量 的涂料 * < 的水基涂料% 在大量生产的造型线上喷涂于砂型表面% 喷涂后不需烘干% 有增强砂型的作用% 在减少铸件表面 缺陷方面效果很好% 美国# 日本# 澳大利亚和荷兰都有 铸造厂采用$ 0 ? S L 0 D N @ , a C Q 此后不久% _ 公司又在 * < ( 5#$$ + H PL 0 X S5’$$ + $ 这种 的基础上% 开发了改进型涂料 * < 涂料中加有晶态石墨% 除减少铸件表面缺陷外% 还可以 改善铸件的表面粗糙度$
铸造质量控制原理及控制技术要点
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铸造质量控制原理及控制技术要点摘要:铸造质量的好坏,取决于铸造工序的好坏。
铸造产品的质量管理,实质上就是整个生产流程的质量管理。
铸造制造工艺是铸造产品内在品质的一个特定环节,它具有很大的流程,从原料进入工厂到最终的铸件出厂,需要经历几十个步骤,这些步骤之间有着很大的联系,每个步骤中都存在着大量的变数,很难进行有效的管理。
文章从原材料,陶瓷型芯,蜡模,型壳,熔炼和浇注,铸件清理等方面进行了论述,并根据生产实践,对如何降低随机错误,提升成品的合格率进行了详细的论述。
关键词:铸造过程;质量控制;熔模铸造引言在铸造制造工艺(简称铸造工艺)中,从原料入厂至出货的各个阶段都容易遭受各种主观和客观因素的冲击,从而导致其品质的起伏,而制造工艺是决定产品能否得到合格品质需求的关键。
每一道工艺的每一步都要按照工艺文件的要求进行,为了保证所制造出来的铸造制品能够满足规范的质量标准,经常要采用一些方式和方法,这样才能尽早地找到问题,并对其进行处理,保证了成品的合格,从而提升了合格率。
1铸造过程质量铸造工艺的品质包括从原料入厂到成品出货这一整个铸造工艺的品质,也可以说是铸造工艺符合特定需求与可能需求的特征的总和。
铸件的质量是指铸件的质量,涂料的配制,成型的型芯的质量,熔炼和浇注的质量,清洗和后加工的质量。
2铸造过程质量控制的意义对铸造工艺的质量进行控制,是为了让浇铸装备处于最好的工作条件,让所使用的材料能够将工艺品质和铸件的品质都得到最大程度的保障,所使用的操作方式也能够达到最优,让操作员能够将自己的潜力最大化,让他们能够更好地发挥出自己在确保产品的品质上的主动性,这对于加强质量责任制,提升以人为中心的品质管理水平,是非常有帮助的。
通过对生产工艺进行质量管理,保证了生产工艺的可控,保证了产品的高合格率,降低了因铸造不合格产品所带来的经济损失和产品的质量费用。
3熔模铸造概述3.1熔模铸造“精密铸造”是利用易熔材料制备出具有准确熔性的模具,并在模具表面喷涂一定厚度的难熔涂层,通过烘干、固化得到具有多层次结构的型壳,通过熔融成型、锻烧,将熔融的液态金属注入到模具内成型,冷却后脱壳、清洗等工序后,通过品质检测,最终得到产品。
2013年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结
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2013年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结2013年6月清华大学熔模精密铸造技术培训总结一.模料相关知识:1.模料基本要求(热物理性能、力学性能、工艺性能):①热物理性能:(熔化温度、热膨胀、耐热性)A:熔化温度:常用熔点、滴点、环球软化点等多种方法表示。
B: 热膨胀:有体膨胀和线膨胀二种不同的表现形式,常用线收缩率、体膨胀率来衡量。
说明:收缩率没有标准值,主要根据产品结构和依靠工程技术人员的经验;现在已开始使用计算机模拟软件实验,但还没有取得成功。
C:耐热性:指模料承受较高环境温度而不变形的能力。
常用热变形量或软化点来衡量耐热。
②力学性能:(强度、硬度)A:强度:模料强度通常以抗弯强度(断裂模量)来衡量。
B:硬度(针入度):在设定温度(例如20或25℃)和固定载荷(如100g)作用下,标准针在在规定时间(5s)刺入模料表面的深度(以0.1mm为单位)。
③工艺性能:(蜡液粘度、蜡膏流动性、灰分)A:模料在液态下(例如99℃)的粘滞性。
B:蜡膏流动性:蜡膏充填压型型腔的能力。
通常以设定温度(例如压注温度)和恒定载荷(2kg)作用下,试样的变形程度代表蜡膏的流动性C:灰分:模料经高温(900℃)焙烧后的残留物含量。
说明:铸件的表面质量主要靠原材料保证,一定要把原材料管起来并且确保原材料的质量一定要合格,公司一定要重视原材料的管理,蜡料较为重要(病从口入)。
2.模料常用原材料(蜡质材料、树脂、高分子聚合物):①蜡质材料:在常温下为不透明或半透明的固体,有固定的熔点或狭窄的凝固温度区间,熔化后粘度较小,按来源又分为:A:矿物蜡(如石蜡、微晶蜡、地蜡、褐煤蜡等)。
B:动植物蜡(如蜂蜡、虫白蜡、棕榈蜡等)。
C:人造蜡(如硬脂酸)。
②树脂:指非晶态有机物,在常温下为透明的脆性固体,没有固定的熔点,熔融后粘度较大。
常用的有松香及其衍生物和其他天然或人造树脂(如石油树脂、萜烯树脂等)。
③高分子聚合物(高聚物):指分子量大于1万的高分子聚合物。
特种铸造2第二章_熔模铸造
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2.1.4.熔模铸造方法的缺点是:工艺复杂,生产
周期长,不适用于生产轮廓尺寸很大的铸件。
2.1.5 熔模铸造工艺过程 见图2-1。可用熔模铸造法生产的合金种 类有:碳素钢、合金钢、耐热合金、不锈 钢、精密合金、永磁合金、轴承合金、铜 合金、铝合金、钛合金和球墨铸铁等。
2.2 熔模的制造 熔模是形成型腔的模型,它的尺寸
• 8)灰分 灰分是指模料经高温焙烧后的残灰。模料灰分含量高, 经高温焙烧后残留于型壳中的灰分多,势必对铸件内部和表面质 量产生不良影响。所以灰分也是模料重要的性能指标之一,应尽 量降低模料的灰分含量。一般而言,模料的灰分应低于0.05%。
2.2.2 模料的分类
随着熔模铸造工艺的发展,模料的种类日 益繁多,组成各不相同。
发 展 概 况
熔模铸造的发 展史可以追溯 到4000年前, 埃及、中国和 印度是最早起 源的国家。 曾侯乙尊盘
发 展 概 况
发 展 概 况
发 展 概 况
定义
所谓熔模精密铸造工艺,简单说就是用易熔材料 (如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模
型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过硬
化形成整体型壳,熔掉模型,焙烧后浇入金属液而 得到铸件。
• 表2-2
石蜡—硬脂酸(1:1)模料的主要性能
2.2.2.2 树脂基模料
• 松香:软化点70~90℃ • 用途 • 常与蜡料、聚合物等混合蜡基模料
• 蜡基模料 • 优点:易于配制(熔点较低),复用性好。 • 不足:软化点过低,收缩率略大,硬脂酸价格过高。 • 松香基模料 • 优点: • 兼顾蜡基的长处,表面光亮、针入度小,常用于精度要求很 高的铸件生产中。
2. 力学性能:主要有强度、硬度、塑性、柔韧 性等。 3. 工艺性能:主要有粘度(或流动性)、灰分、 涂挂性等。
熔模铸造的工艺设计要点及注意事项
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熔模铸造的工艺设计要点及注意事项熔模铸造是一种常见的铸造工艺,它可以制造出形状复杂、尺寸精确的金属零件。
以下是熔模铸造的工艺设计要点及注意事项。
1. 材料选择:熔模铸造通常使用耐火材料制作模具,如陶瓷、石膏等。
要根据所需零件的材料选择合适的熔模材料,并确保其能够承受高温和金属液体的侵蚀。
2. 模具设计:模具的设计要考虑到零件的形状、尺寸和表面质量要求。
模具应具有足够的强度和刚度,以抵抗金属液体的压力和温度变化。
同时,还应考虑到材料浇注和铸造后的冷却收缩等因素,并合理设置浇口、排气口和浇筑系统。
3. 浇注温度控制:熔模铸造的关键是要控制好金属液体的浇注温度。
过高的温度会导致铸件表面粗糙,过低的温度则会引起金属流动的困难。
因此,在铸造前,需要对金属液体进行合适的预热和测温,确保温度控制在合适的范围内。
4. 熔模烧结:熔模铸造的首要步骤是烧结模具。
烧结过程需要控制好温度和时间,以保证模具能够具备足够的强度和耐火性。
烧结后,还需要进行模具的表面修整和涂料处理,以提高模具的表面质量和涂层的粘附力。
5. 金属液体的浇注:对金属液体进行浇注时,需要注意浇注速度和浇注方式。
过快的浇注速度会引起金属液体剧烈冲击模具,容易导致模具破裂或产生气孔和夹杂物。
而过慢的浇注速度则会导致金属液体凝固不完全。
此外,还需注意金属液体的均匀浇注,避免产生冷隔。
6. 冷却和晾热处理:在铸造完成后,需要对铸件进行冷却和晾热处理。
冷却过程应缓慢进行,以防止因温度变化引起的热应力和变形。
晾热处理有助于提高铸件的机械性能和组织均匀性。
总之,熔模铸造的工艺设计要点及注意事项包括材料选择、模具设计、浇注温度控制、熔模烧结、金属液体的浇注和冷却晾热处理等。
合理的工艺设计能够确保铸件的质量和精度,提高生产效率和产品品质。
继续写:7. 模具温度控制:熔模铸造中,模具温度的控制是非常重要的。
模具的温度过高会导致模具磨损加剧,模具寿命减少,并且可能引起铸件的气孔和缺陷。
熔模铸造涂料工艺性能的控制.概要
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熔模铸造涂料工艺性能的控制一、前言“制壳”是熔模铸造生产中最重要的工序之一。
精铸件的废品与返修品中有60-80%是因型壳质量不良而造成。
型壳质量除受原辅材料(粘结剂、硬化剂及耐火砂粉料)、制壳生产环境(温度、湿度等)和操作者技术水平影响外,其主要的决定性因素是“涂料工艺性能”的优劣。
上述诸多因素直接与型壳强度、高温抗变形能力、透气性、热膨胀率、热化学稳定性等有关。
实践证明,精铸件上许多表面缺陷(毛刺、麻点、结疤、披锋、流纹、气孔分层夹砂等)和型壳的质量事故(穿钢、漏壳、变形、开裂等)常因上述因素产生,其中最重要又薄弱的环节是制壳生产中对涂料工艺性能检测和控制的缺失。
目前国内无论是已有近60年生产生产历史的水玻璃型壳或从国外引进已20年的硅溶胶型壳的企业,生产中绝大多数仍只限于用一个“流杯粘度计”来控制涂料质量。
虽然早在1985年,我国精铸业已颁布了“熔模铸造涂料试验方法”(JB4007-85)行业标准,但至今未能全面贯彻和执行,无疑这正是我国精铸件质量不稳定,返修率、废品率高,一次合格率低,质量事故频繁的重要原因之一。
国外精铸十分重视“涂料质量”的管理[1][2],日本、美国等早就对硅溶胶涂料工艺性能进行有效的管理和控制。
我国精铸界同仁应认真学习,迎头赶上。
我国目前主要有两种精铸制壳工艺,即水玻璃和硅溶胶涂料。
其工艺性能指标虽然不同但控制和管理方法基本相同。
涂料工艺性能的稳定是精铸件质量稳定的必要条件。
二、涂料工艺性能的内容及定义1、流动性—涂料在蜡模(组)表面流动能力的大小及其流平性和流淌性的高低。
2、覆盖性—涂料在蜡模(组)表面覆盖能力的大小(润湿性或涂挂性能的高低)及在一定流淌时间内,涂料层平均厚度值的大小。
3、致密性—在一定覆盖性和流动性前提下,涂料内部致密程度的高低(粉料的体积浓度)。
4、稳定性—涂料中的粘结剂“胶凝”(老化)程度的高低和速度的快慢(涂料的使用寿命长短)。
5、均匀性—涂料层的均匀及洁净程度。
铸造涂料
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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)
熔模铸造涂料工艺性能的控制概要
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熔模铸造涂料工艺性能的控制概要熔模铸造是一种常用的铸造工艺,在航空、汽车、船舶等行业中得到广泛应用。
涂料是熔模铸造工艺中至关重要的一部分,涂料的性能直接影响到熔模铸造的质量和效果。
因此,对于熔模铸造涂料工艺性能的控制非常重要。
本文将从涂料的选择、配方设计以及施工和固化工艺等方面阐述熔模铸造涂料工艺性能的控制概要。
首先,涂料的选择是关键。
涂料的选择应根据铸件的材料和要求,选择具有高温耐磨性、高粘附力和化学稳定性的涂料。
石蜡、丙烯酸酯和氟化聚合物等材料常用于熔模铸造涂料中。
另外,涂料的流动性和涂膜的平整度也是需要考虑的因素。
其次,涂料的配方设计需要充分考虑材料的特性和要求。
涂料的主要成分包括粘合剂、填料、稀释剂和助剂等。
粘合剂负责粘附涂料和铸件表面,应具有良好的粘附性能和热稳定性。
填料可以改善涂料的耐磨性和导热性能,常用的填料有石蜡、金属粉末和陶瓷颗粒等。
稀释剂用于调节涂料的黏度和流动性。
助剂包括固化剂、增塑剂和抗氧剂等,可以改善涂膜的性能和稳定性。
在配方设计中,需要综合考虑各成分的相容性和比例,以确保涂料的性能和稳定性。
施工工艺是熔模铸造涂料工艺中的关键环节。
在施工过程中,需要注意涂料的黏度、流动性和干燥时间等因素。
涂料的黏度应适合施工工艺要求,太稀或太稠均可能导致涂层不均匀或起皱。
流动性是指涂料在施工过程中的流动性能,良好的流动性可确保涂膜的均匀性和平整度。
干燥时间是指涂层从液态到固态的转化时间,涂层在干燥过程中应避免过快或过慢,以免产生开裂或涂层脱落等问题。
最后,固化工艺对于涂料的性能和质量起着决定性的影响。
涂料在固化过程中,会经历一系列的物理和化学变化,包括挥发、热化学反应和交联等。
固化工艺的选择应根据涂料的特性和要求,包括温度、时间和压力等因素。
固化过程中的温度和时间要适中,过高或过低的温度都会对涂层的性能产生不利影响。
压力可以用于提高涂膜的结合力和抗破坏能力。
综上所述,熔模铸造涂料工艺性能的控制需要从涂料的选择、配方设计、施工工艺和固化工艺等方面综合考虑。
熔模铸造工艺讲述资料课件
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流槽与流道
流槽和流道是连接浇包与型壳的通道,用于将金属熔液 引导至型壳内。流道设计对浇注效果和铸件质量有重要 影响。
其他辅助设备和工具
模具
熔模铸造工艺中使用的模具通常分为压制模具和铸造 模具两类。压制模具用于压制熔模,铸造模具则用于 最终成型。
修整工具
修整工具用于对型壳进行微调、修整和清砂等操作,通 常包括刮刀、砂轮、钻头等。
金属材料的熔炼。
02
真空炉
真空炉主要用于熔炼高纯度金属材料,通过真空环境减少气体杂质和氧
化物对熔炼金属的影响。其具有熔炼温度高、熔炼时间短、金属纯度高
等优点。
03
电渣炉
电渣炉是一种利用电流通过渣池产生热能熔炼金属的设备,主要用于大
型铸件的近净形熔炼。其具有熔炼成本低、生产效率高等优点。
型壳制造设备种类与特点
案例二:某涡轮叶片熔模铸造工艺
总结词:某涡轮叶片熔模铸造工艺是一种精密铸造技 术,具有高精度、高复杂度、高生产效率等特点。
详细描述:某涡轮叶片熔模铸造工艺采用高强度、高精 度的模具和砂型,以及高质量的合金材料。在制壳过程 中,采用逐层堆积的方法,形成高精度的叶片形状和内 部结构。熔炼时,要严格控制熔液的成分和纯度,以保 证叶片的性能和质量。浇注时,要控制好温度和浇注速 度,保证叶片的充型和组织结构。冷却过程中,要合理 控制冷却时间和温度,防止叶片出现裂纹等缺陷。打磨 时,要选用合适的磨具和研磨剂,对叶片表面进行精细 打磨,保证其表面质量和精度。
脱壳与清理
脱壳
待金属冷却后,将型壳从金属件 中脱出。
清理
对金属件进行清理,去除表面残留 的型壳材料和浇口等。
修整与抛光
对金属件进行修整和抛光,以满足 产品要求。
铸造生产过程质量控制点简洁范本
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铸造生产过程质量控制点铸造生产过程质量控制点铸造生产过程质量控制点是指在铸造生产过程中,通过采取一系列控制措施,以确保铸件质量达到设计要求的关键环节和要点。
铸造生产过程质量控制点的正确选择和实施,对于提高铸造生产过程质量、减少废品率具有重要意义。
以下是铸造生产过程中一些常见的质量控制点。
1.原材料控制原材料是影响铸件质量的关键因素之一。
在铸造生产过程中,需要对原材料进行严格的控制,包括熔炼炉料及加入剂的选择、原材料配比的控制等。
只有选择合适的原材料并正确使用,才能保证铸造产品质量的稳定性和一致性。
2.熔炼控制熔炼过程是铸造生产中最关键的环节之一。
在熔炼过程中,需要控制炉温、炉料的投入速度、炉内压力等参数,以确保金属液的质量稳定。
对于特殊材料的熔炼过程,还需要控制熔炼环境的气氛、熔炼时间等因素。
3.浇注控制浇注过程是将熔融金属注入到型腔中的过程。
在浇注过程中,需要控制浇注速度、浇注温度、浇注方式等因素,以保证浇注质量和铸件的致密性。
还需要控制浇注过程中金属液的气体排出情况,避免气孔的产生。
4.型腔控制型腔是铸造中形成铸件形状和尺寸的关键部位,对铸件质量有着重要影响。
型腔控制包括型腔设计、制造和维护等环节。
必须确保型腔的准确尺寸和光洁度,避免型腔表面的破损和变形,以确保铸件的形状精度和表面质量。
5.冷却控制冷却过程是铸件从熔融状态到固态过程中的一个关键环节。
在冷却过程中,需要控制冷却速度、冷却介质、冷却时间等因素,以保证铸件组织的均匀性和致密性。
还需要控制冷却过程中的温度梯度,避免铸件产生应力和变形。
6.热处理控制对于某些特殊材料或要求较高的铸件,还需要进行热处理过程。
热处理过程包括加热、保温和冷却等环节。
在热处理过程中,需要控制温度、保温时间、冷却速度等参数,以确保铸件组织的改善和性能的提升。
7.表面处理控制铸件的表面处理是为了提高铸件的表面质量和耐腐蚀性。
表面处理包括喷砂、抛光、电镀等工艺。
在表面处理过程中,需要控制处理剂的使用和浸溶时间,以保证铸件表面的光洁度和处理效果。
熔模铸造各个工序质量管理标准要求
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熔模铸造各个工序质量管理标准要求㈠配置蜡料⑴工艺质量标准:1稀蜡全熔温度:70~90℃,严禁超过90℃。
2根据蜡模质量或酸值分析结果,酸值应为10.5如达不到时须补加适量的硬脂酸。
3稀蜡要纯洁,不得有杂物。
4蜡料配比:附注:正常生产时采用三、四种配比。
⑵质量检验要求:1经常测量蜡液温度,不准超过90℃。
2每周至少两次化验旧料和已配好蜡在蜡料中的酸值。
3每批蜡料必须有合格化验单。
㈡压制蜡模⑴工艺质量标准:1稀蜡温度:65~80℃。
2稠蜡保温水温;48~50℃。
3压送稠蜡的压力:1.5~4公斤/厘米2 。
4不允许水分和过多的空气混入稠蜡内。
5稠蜡应呈搅拌均匀的膏状,温度应保持在45~48℃。
6蜡模冷却水温:14~24℃;冷却时间:10~60分钟。
⑵质量检验要求:1俢除分型面上的飞边和注口余头。
2用稀蜡填补注蜡口处的缺肉处并修理光滑。
3用毛刷清扫或用压缩空气吹除蜡件外表的蜡渣。
4自检蜡模质量要求到达“四不〞:即不缩、不裂、不涨、不洼陷,“两无〞即:无飞边、无蜡屑。
5容易变形的蜡模要摆放整齐,易损坏的蜡模不允许在吹洗蜡模机口吹洗。
㈢模组装配⑴工艺质量标准:1室温:18~28℃,〔最高不得超过30℃〕2蜡模之间的间距:5~15mm.3根据质量要求,选择适当的蜡棒,按照工艺参数表的规定,焊正角度和方向。
4焊缝要严密,装配要均匀,不得有蜡滴、蜡渣、灰尘。
⑵质量检验要求:1装蜡模前发现蜡模上有蜡渣或灰尘过多不许装配。
2焊缝要密实,间距应均匀并符合工艺规定。
3蜡模上不准烫伤或有蜡滴,也不准有灰尘或蜡屑。
㈣涂料模壳⑴工艺质量标准:1涂料液配制的标准参数:①原水玻璃:模数M=3.1~3.5 比重ν②工艺参数:见表22涂料配制工艺标准:①用比重计先将配好的水玻璃测量,不符合规定的水玻璃不许配料。
②按重量比将粉状料参加搅拌机与水玻璃混合直至搅拌均匀,无疙瘩前方可停顿搅拌。
③搅拌后镇静二小时,再进步均匀后测量其粘度,符合要求前方准送至制壳线用于生产。
熔模铸造工艺守则
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1 熔模铸造工艺流程图JS10(01)-2005注:●检验点■特殊过程2 范围本工艺守则规定了熔模铸造工艺过程中各工序的工艺要求。
适用于低温模料、手工或压蜡机压制蜡模,硅溶胶和水玻璃粘结剂制壳、酸(碱)性中频电炉熔炼,生产碳素钢、合金钢等熔模精密铸件的工艺过程。
●蜡型工艺JS02(01)-2005△1 蜡料制备工艺要求1.1稀蜡温度:65~80℃。
1.2蜡膏保温缸水温:48~50℃。
1.3蜡膏应搅拌均匀呈糊状,温度控制在45~48℃,其中不允许有颗粒状蜡料。
1.4蜡料酸值:105±5。
1.51.5.1正常生产采用3.4两种配方,配方5用于沾制浇口棒。
1.5.2蜡料配方是指酸值符合105±5范围内的基本配方,在生产过程中必须根据蜡模质量或酸值分析结果,适量增加或减少硬脂酸量,冬季的酸值取下限,夏季的酸值取上限。
△2 蜡模制造工艺要求2.1室温:10~30℃。
2.2蜡膏压注温度:45~46℃,压力:0.2~0.6Mpa,保压时间:3~10s。
2.3压型冷却水温:14~24℃,冷却时间:20~100s。
2.4制模分型剂:10#变压器油。
2.5蜡模表面应光洁,形状完整,尺寸合格,不允许有缩陷、凸包、裂纹、错位、气泡等缺陷。
△3 蜡模组装工艺要求3.1室温:10~30℃。
3.2模组间最小间隙:8mm,较大平面间隙最小20mm。
3.3模组最小压头:60mm,尾端最小余头:10mm。
3.4蜡模内浇口与蜡棒之间焊接要严密,不得有尖角和小缝。
3.5组装的蜡模应均匀,不得有蜡滴、蜡渣、灰尘及杂物。
●制壳工艺JS02(02)-2005△1 涂料配置工艺要求1.1工艺材料主要技术注:(1)涂料粘度使用4#詹氏杯测定;(2)过度层和背层涂料中不加润湿剂和消泡剂。
1.1.2室温:24℃±2℃。
1.1.3涂料搅拌时间:面层全部为新材料时搅拌时间≥24h,部分新材料时搅拌时间≥12h;过渡层涂料及背层涂料全部为新材料时搅拌时间≥10h,部分新材料搅拌时间≥5h。
熔模铸造工艺守则(新)
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内部资料注意保密熔模铸造工艺守则石家庄同嘉不锈钢制品有限公司ShiJiaZhuang TongJia Stainless Steel Products Co.,Ltd.目录编号名称页号B - 01/01 总则 (1)B - 01/02 模料处理 (2)B - 01/03 压制蜡(熔)模 (3)B - 01/04 浇道(模头)制作 (5)B - 01/05 修蜡(熔)模 (6)B - 01/06 模组焊接 (7)B - 01/07 模组清洗 (8)B - 01/08 涂料配置 (9)B - 01/09 制壳 (11)B - 01/10 脱蜡 (13)B - 01/11 型壳焙烧 (14)B - 01/12 筑炉 (15)B - 01/13 炉料配制 (18)B - 01/14 熔炼 (20)B - 01/15 浇注 (22)B - 01/16 震动脱壳 (23)B - 01/17 切割浇口 (24)B - 01/18 磨內浇口 (25)B - 01/19 抛丸清理 (26)B - 01/20 喷砂清理 (27)B - 01/21 钝化 (28)B - 01/22 焊补 (29)B - 01/23 热处理 (30)B - 01/24 校正 (31)B - 01/25 砂带机修磨 (32)附加说明 (33)中国铸造协会精密铸造分会CICBA 工艺指导型文件 B –01/01共1页第1页总则一、使用范围与内容本工艺守则是针对使用中温模料、高压压蜡机压制蜡模;硅溶胶粘结剂制壳;碱性快速熔化炉熔炼;生产不锈钢等合金熔模精密铸件的工艺守则而制定的一般性工艺规则。
它规定了该工艺过程中各工序的工艺要求、操作程序和注意事项。
称为熔模铸造第Ⅰ类工艺,简称为熔模铸造工艺(Ⅰ)工艺守则。
二、熔模铸造(Ⅰ)工艺流程说明:1.图中实线框代表必要制程,虚线框代表选择性制程,即非必要制程。
2.各工厂可根据铸件特点,客户要求及本厂实际情况,对以上清理制程进行适当增减或调整次序。
特种铸造主要工序质量控制
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特种铸造主要工序质量控制一、熔模铸造主要工序质量控制熔模铸造是指用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层耐火涂料制成型壳,熔出模样后经高温焙烧即可浇注合金液的铸造方法。
图11-20 熔模铸造过程示意图熔模铸造过程如图11-20所示。
其过程主要工序包括:模料、涂(浆)料和硬化剂制备、制熔模、制壳和制芯、脱蜡和焙烧、合金熔炼和浇注、铸件脱壳、清理和后处理等。
熔模铸造过程工序对熔模铸造铸件的质量影响和影响程度可参见第13章的表13-8。
因此,严格控制熔模铸造过程工序的质量是十分重要的。
通常,应严格按企业制定的熔模铸造技术要求检验蜡模与型壳质量,不但应按规定检查蜡模的几何形状和指定的重要尺寸以及型壳的表面质量,而且还应注意检查:1)压型是否有合格证。
2)模料成分和配比是否正确。
3)模料熔化温度和时间。
4)模料压制温度和保持的时间、压力是否正常。
5)模料存放温度和时间是否符合要求。
6)检查蜡模表面质量。
7)检查蜡模的组合正确性和焊接质量。
8)检查组合蜡模是否有粘料、机械损伤、变形、杂物等缺陷。
9)模组的存放时间是否符合要求。
10)模组表面是否脱脂干净。
11)硬化剂的配制是否符合要求。
12)各种粉、粒材料是否符合要求。
13)粘结剂的性能是否符合要求。
14)涂料成分和配制百分比是否符合要求。
15)检查涂料的物理工艺性能。
16)检查模组表面油脂是否除净。
17)检查模组的涂料层数和涂料层是否均匀。
18)型壳在涂制涂料后到熔失蜡模的停留时间是否过长或过短。
19)检查模组涂料层是否有落脱和裂纹。
20)检查模组熔失时间及熔失后型壳的表面质量。
21)蜡模熔失后是否按规定的时间送低温烘烤。
22)型壳烘烤的时间和温度是否正确。
23)型壳的存放时间和温度是否符合要求。
24)型壳的焙烧温度和时间是否符合要求。
熔模铸造中蜡模与型壳检验项目及检验范围见表11-40。
表11-40 熔模铸造中蜡模与型壳的检验项目及检验范围(续)二、金属型铸造主要工序质量控制金属型铸造是指在重力作用下将熔融金属浇入金属型获得铸件的方法。
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熔模铸造涂料工艺性能的控制一、前言“制壳”是熔模铸造生产中最重要的工序之一。
精铸件的废品与返修品中有60-80%是因型壳质量不良而造成。
型壳质量除受原辅材料(粘结剂、硬化剂及耐火砂粉料)、制壳生产环境(温度、湿度等)和操作者技术水平影响外,其主要的决定性因素是“涂料工艺性能”的优劣。
上述诸多因素直接与型壳强度、高温抗变形能力、透气性、热膨胀率、热化学稳定性等有关。
实践证明,精铸件上许多表面缺陷(毛刺、麻点、结疤、披锋、流纹、气孔分层夹砂等)和型壳的质量事故(穿钢、漏壳、变形、开裂等)常因上述因素产生,其中最重要又薄弱的环节是制壳生产中对涂料工艺性能检测和控制的缺失。
目前国内无论是已有近60年生产生产历史的水玻璃型壳或从国外引进已20年的硅溶胶型壳的企业,生产中绝大多数仍只限于用一个“流杯粘度计”来控制涂料质量。
虽然早在1985年,我国精铸业已颁布了“熔模铸造涂料试验方法”(JB4007-85)行业标准,但至今未能全面贯彻和执行,无疑这正是我国精铸件质量不稳定,返修率、废品率高,一次合格率低,质量事故频繁的重要原因之一。
国外精铸十分重视“涂料质量”的管理[1][2],日本、美国等早就对硅溶胶涂料工艺性能进行有效的管理和控制。
我国精铸界同仁应认真学习,迎头赶上。
我国目前主要有两种精铸制壳工艺,即水玻璃和硅溶胶涂料。
其工艺性能指标虽然不同但控制和管理方法基本相同。
涂料工艺性能的稳定是精铸件质量稳定的必要条件。
二、涂料工艺性能的内容及定义1、流动性—涂料在蜡模(组)表面流动能力的大小及其流平性和流淌性的高低。
2、覆盖性—涂料在蜡模(组)表面覆盖能力的大小(润湿性或涂挂性能的高低)及在一定流淌时间内,涂料层平均厚度值的大小。
3、致密性—在一定覆盖性和流动性前提下,涂料内部致密程度的高低(粉料的体积浓度)。
4、稳定性—涂料中的粘结剂“胶凝”(老化)程度的高低和速度的快慢(涂料的使用寿命长短)。
5、均匀性—涂料层的均匀及洁净程度。
6、悬浮性—涂料中粉料重力沉降倾向的大小或涂料在静置一定时间后上下层致密性的差别程度。
三、涂料各工艺性能对型壳或铸件质量的影响1、流动性的影响:涂料流动性差将很难形成厚薄均匀的涂层,难以顺利流入蜡模的复杂型腔,涂料常会滞留、堆积造成干燥(或硬化)不透,使型壳在该处脱蜡或焙烧时产生裂纹,引起穿钢、披锋等缺陷,尤其对于中大件(W>10-200kg)或复杂件,流动性更是涂料最基本的性能要求。
2、覆盖性的影响:若表面层涂料对蜡模湿润能力差(涂挂性差),不能使涂层在蜡模上100%覆盖,则铸件表面会有“结疤”、“桔皮”等缺陷。
涂层(表面层或背层)均应有一定厚度要求,过厚则难干燥(硬化)透,型壳易分层、开裂,造成铸件表面“夹砂”、气孔(透气性差);涂层过薄则在撒砂较粗时会使型壳表面出现“蚁孔”,造成铸件表面“毛刺”,同时由于干燥或“硬化”过度会使型壳表面产生裂纹,导致铸件表面披锋,飞翅、流纹等缺陷出现。
第一二层型壳的厚、薄决定了铸件表面质量,背层涂层则决定了型壳整体强度。
3、致密性的影响:表面层涂料致密性高低,直接影响型壳及铸件表面质量。
高致密度涂层能获得平整、光洁无蚁孔、美观的型壳内表面,铸件相应表面粗糙度细、缺陷少,可大大降低铸件返修率(少焊补、打磨)。
背层致密度高则型壳强度高,不易开裂,当然,过高的致密性涂料会增加成本(粉料多),加速涂料“老化”(粘结剂薄膜过薄)。
粘结剂过少时型壳强度低,表面易出现微裂纹,背层型壳易开裂、漏钢。
4、稳定性的影响:涂料“老化”,即粘结剂在制壳前已有“凝胶”存在,会使型壳表面层缺陷增多:分层、结疤、开裂、落砂、夹砂、粗糙等。
而且型壳整体强度下降(背层涂料也老化时),还会影响涂料其他工艺性能:流动性下降,覆盖性增大,致密性大大降低。
5、均匀性的影响:表面层均匀性高低直接影响到铸件表面质量。
由于涂挂性差会产生“结疤”。
均匀性差会引起局部表面“毛刺”;洁净度差(涂料中有蜡屑、粉粒、粗砂)会产生麻坑、毛刺。
不均匀的的涂层型壳平面上易开裂(硬化或干燥后),铸件表面会产生披锋、“流纹”。
背层均匀性差,型壳浇注、焙烧时易开裂。
均匀性是涂料质量的基本要求之一。
6、悬浮性影响:涂料(桶)上下工艺性能不一致,直接会导致型壳涂层厚薄及致密性不同。
硅溶胶涂料悬浮性差,粉料沉降快,为保持涂料的悬浮性,必须24小时低速搅拌,水玻璃涂料也应在浸涂时充分搅拌。
对于悬浮性差的涂料,边搅拌边涂挂是最理想、合理的涂制方法。
四、涂料工艺性能的影响因素<一>涂料的流变特性:1、流体按流变特性分两种:牛顿流体和非牛顿流体。
水玻璃与硅溶胶涂料均属于非牛顿流体,主要特点是其剪切应力τ与剪切速率v不成正比,因而它没有一个固定的绝对“粘度值”η,只有一个随剪切应力τ大小变化的“表现粘度”ηa,它是涂料“稠度”的大小度量[3]。
在生产中用流杯(ηΦ6、ηΦ4或ηΦ5)按一定体积涂料流尽的时间来计算,这就是“条件粘度”如ηΦ6或ηΦ4等,它等同于“表现粘度”ηa。
条件粘度ηΦ6或ηΦ4与表现粘度ηa无理论关系,但有相关关系,即ηΦ6或ηΦ4大,则ηa也大,反之也成立。
2、水玻璃—石英粉涂料是具有较低屈服值τy的“胀塑性”流体,而水玻璃—铝硅系耐火粉料的涂料是属于有较高屈服值τy的“胀塑性”流体。
其主要特点是随剪切速率v增大其表现粘度ηa也会增大,即它具有“剪切增稠”效应,涂料在搅拌或自然流动时(等于剪切)ηa会增大,而且只有剪切应力τ大于涂料屈服值(涂料内部结构阻力)τy 时(τ>τy),涂料才会流动。
3、硅溶胶—锆英粉(或铝硅系粉料)涂料是低屈服值的“假塑性”流体。
其特点是随v增大ηa会减小,即“剪切稀释”效应,因而硅溶胶涂料在模组上流动或搅拌时其表现粘度ηa会降低,故它比水玻璃涂料流动性要高得多。
<二>涂料流动性影响因素:1、涂料流动性高低主要影响因素是涂料的屈服值τy ,其次是表现粘度ηa (即条件粘度ηΦ6、ηΦ4)及流型的类别。
单一用测定涂料的条件粘度ηΦ6不能全面真实地反映涂料的流动性高低。
涂料流动性应该用JB/T4007-1999标准中“流动长度法”来测定,既直观又合理。
涂料的流动长度L 与粘度ηΦ6及涂层厚度三者关系可通过试验予以确定。
表一是测定了不同产地的石英粉料与水玻璃配成的涂料L ,ηΦ6及δ的数据。
表一 水玻璃—石英粉涂料工艺性能注:①水玻璃ρ=1.254g/cm3 M=3.54 n=1.0 t=15℃②δ=涂p S G ×10(mm )见下节。
由表一数据分析可得出下述几点结论:1)涂料的δ和ηΦ6相同(近)时其流动性L 值也相同(近),如表一中的3#,6#(n 相同时);2)粉液比n 相同时涂料流动L 值与δ关系密切,δ越大,L 越小,反之δ小则L 值大,流动性好;(1#,5#,2#,4#,3#,6#依次δ减小,L 依次增大)3)由表一测试结果可知,代表涂料屈服值τy 大小的涂层厚度δ是影响涂料流动性的主要因素,其次才是ηΦ6。
4)当涂料n 和δ相同时涂料粘度ηΦ6越高,其流动性越差,即L 值越小;反之ηΦ6越低,其流动性越好,即L 值越大。
(如表一中的2#,4#)5)由上结论可知:①仅凭ηΦ6一个粘度参数不能正确反映涂料流动性高低。
如1#与2#,虽然n 相同,但由于δ不同,其粘度值ηΦ6高的2#涂料其流动性反比ηΦ6低的1#高一倍。
1#涂料:η16Φ=21(s),L=44mm2#涂料:η26Φ=50(s),L=84mm②当涂料粉液比n(严格说是涂料的致密性K值)与δ值相同时,则ηΦ6可以代表其流动性高低(ηΦ大流动性差,反之ηΦ小流动性好)。
生产中ηΦ6比L更容易检测、操作方便,故在n(K),δ相同时可用ηΦ值来代表L值反映出涂料的流动性高低。
当然如前分析,若δ相同,n(K)值不同的涂料,其相同流动性L对应的ηΦ6也略有不同(在一定范围内)。
<三>涂料覆盖性的影响因素:1、影响涂挂性的因素,主要有(1)涂料对模料的润湿性:水基涂料如水玻璃、硅溶胶对蜡基模料润湿性很差(润湿角θ>90°),而醇基涂料如硅酸乙脂则有良好涂挂性(θ<90°)。
生产中只要在涂料中加入0.1-0.3%的 JFC(占粘结剂重量)即可减小θ,改善润湿性。
(2)相同粘结剂,但低温蜡比中温蜡润湿性较好.这是因为低温蜡表面比中温蜡粗糙度粗,而且其中含有硬脂酸。
其他蜡基、树脂基中温蜡不含硬脂酸,其涂料性不如低温蜡。
(3)高粉液比即高致密度的涂料比粉液比n(K)低的涂料涂挂性好,覆盖性高。
2、影响涂层厚度δ的因素:只有在涂挂性(润湿性)达到100%时涂层厚度δ才有实际意义。
(1)涂料的屈服值τy是影响δ的主要因素,其次是涂料密度ρ涂。
δ=τy/ρ涂·g·sinθ……①当θ=90°时(涂层垂直于水平线)δ=τy /ρ涂·g ……②公式①中:τy—涂料屈服值;ρ涂—涂料密度;g —重力加速度;θ—涂层与水平面夹角。
由公式②可知:涂层平均厚度δ与涂料的屈服值τy 成正比,与涂料密度 ρ涂呈反比关系。
(2)涂料的屈服值τy 的大小主要由:粘结剂的密度ρ液及涂料的致密性K%(即涂料中粉料的体积浓度)和粉料中微粉(粒径0.2-10um )含量W 0%有关。
ρ液,K %,W%越大则τy 也越高,其中主要因素是W 0%。
<四>涂料致密性的影响因素:涂料的致密性可用其中耐火粉料的体积浓度K (%)来代表。
K =ρ粉ρ涂W ·×100% ……<1> W =液粉+粉W W W ×100% ……<2> n =液粉W W ……<3> W =1+n n ×100% ……<4> 公式<1>中:ρ涂—涂料密度(g/cm ³);W —涂料中粉料的含量(质或重量%);ρ粉—粉料的真密度(g/cm ³)。
公式<2>中:W 粉—粉料质(重)量(g );W 液—粘结剂质(重)量(g )。
公式<3>中:n —涂料中粉料质量与粘结剂质量的比例(粉液比)。
将公式<4>代入公式<1>则得:K =ρ粉+ρ涂)1n (·n ×100% ……<5> 公式<5>中ρ涂=ρ液ρ粉+ρ液ρ粉n n )1(+⨯……<6>(详见下节)将<6>代入<5>则得公式<7>表明了涂料致密性K%与粉液比n 的关系;由公式<7>还可知:(1)不同密度和类别的粘结剂及粉料组成的涂料其致密性可统一用涂料中粉料的体积密度K%来计算和表达,比用n 更准确。