消失模涂料主要成份有什么?
在消失模铸造中,如何选用涂料的耐火填料,主要考虑填料的如下性质:
(1)耐火度;
(2)密度;
(3)热膨胀系数;
(4)粒型与粒度分布;
(5)与金属液的化学反应性;
(6)发气量;
(7)与涂料中其它成份的互融性;
(8)对操作工人健康与环境是否影响。
1、铝矾土粉
铝矾土以其耐火度高、化学稳定性好,膨胀系数小且来源丰富、价格低等特点,近年来在普通铸造钢涂料及铸铁涂料中广泛应用。
1.1化学成分
铝矾土中的Al2O3含量、烧结温度及Ti02、FeO3等杂质含量对涂料影响较大,因此选用Al2O3含量高的矿石经1450℃-1500℃锻烧后,精选熟料研磨,制成细粉后,酸洗处理仍是关键一步,不经酸洗处理的铝矾土除Ti02、FeO3含量较高外,锻烧及研磨过程中混入的灰尘及机械铁增多,(目前铝矾土细粉的加工多以雷蒙磨为主,耐磨件大多是高猛钢铸件,混入的机械铁用磁选难以除去。)制备的涂料一是耐火度受影响,二是漂浮物及沉淀物增多,影响涂料的涂刷性、悬浮性及存放时间。
1.2粒度
铝矾土的粒度及粒度分布是影响涂层致密度和透气性的重要因素,特别是消失模涂料,泡沫塑料模样在烧结过程中的热解产物通过涂层能否顺利排出,消失模涂料的透气性是区别于其它砂型铸造涂料的一大特点。翔宇公司根据不同需要,将铝矾土的粒度级配成两种不同规格分别使用于砂型铸造涂料和消失模涂料中。
砂型铸造涂料所用铝矾土粉的粒度分布为:
-270目至320目,集中率为96 %
+270目 不大于1%
消失模涂料所用铝矾土的粒度分布为:
-270目至-320目 78%
-200目至-270目 15%
-100目至-200目 5%
+100目不大于 2%
以上粒度分布同时适用于其它耐火填料的级配。
2、锆英粉和N-3粉
锆英粉由锆英砂加工而成,其线膨胀系数小、热震稳定性好,耐火度高且在高温时对大多数合金不起化学作用,是一种良好的耐火填料,多用于不锈钢、高合金钢铸件,进口锆英粉国外多采用气流磨研磨,Zr02含量大于65%,且杂质含量低,国内加工的锆英粉多为雷蒙磨研磨,杂质含量相对较高,近年来锆奂粉来源较为复杂,价格一路走高,很多涂料厂家都在寻找锆英粉的替代产品,来降低铸钢涂料的成本,翔宇公司成功研制了一种人工合成新型耐火填料N-3粉,已广泛应用于铸钢涂料。
N-3粉是由几种天然耐火材料按比例合成,电熔、粉碎、酸水洗而制得,耐火度、线膨胀系数、化学稳定性都接近锆英粉,且不与FeO3等碱性氧化物起反应,有利于涂料的防粘砂性,价格仅为锆英粉的三分之一。
3、镁砂粉和镁橄榄石粉
镁砂粉和镁橄榄石粉通常作为配制碱性铸钢件用涂料的首选耐火材料,镁大海粉主要成份为天然菱镁矿石(MgCO2)煅烧而得到的烧结块经破碎、研磨、磁选加工而成,值得特别注意的是以下几点:
(1)烧结块必须是经1500℃-1600℃煅烧的所谓烧死块,颗料致密坚硬,MgO含量大于90%,否则高温浇注时涂层易产生龟裂。
(2)烧结块含铁及氧化铁成份等磁性物相当高,翔宇公司采用5000高磁双辊磁选机磁选两遍,选出磁性物高达25%左右。所以想获得优质镁砂粉,磁选是关键一步。
(3)镁砂粉易吸水受潮板结,应特别注意粉中水份含量。
镁橄榄石粉中应主要控制氧化铁含量,不得大于10%,蛇纹石(含水镁硅酸盐)含量愈小愈好,一般不大于20%,否则耐火度下降,灼减量和发气量增大。
4、棕刚玉粉和白刚玉粉
棕刚玉是以铝矾土为原料,经2000℃-2400℃高温治炼制得,白刚玉是用氧化铝粉经电熔再结晶而制得,其基本矿物为a-Al2O3 ,前者大于94%,后者大于97%,刚玉硬度高、熔点高、热导率大、热稳定性好,不易龟裂,抗酸、碱性好,棕刚玉粉适用于配制普通铸刚及合金钢涂料,白刚玉粉因其价格昂贵,往往作为大型铸钢件涂料的复合填料。需要说明的是磨料用刚玉粉和铸造涂料用刚玉粉的粒度分布及标号均不一致,使用时应按涂料用耐火填料的粒度组成级配。另市场上有废沙轮研磨制成刚玉粉,其杂质含量高,选购时要特别注意。
5、石英粉和熔融石英粉
石英粉是传统使用的耐火填料之一,因价格便宜、资源丰富,仍为众多厂家所采用,但其耐火度较低、线膨胀系数大,只限适用于铸造涂料及小件铸钢涂料,翔宇公司采用熔融石英粉和普通石英粉复合,在消失模铸钢及铸铁涂料中应用,有效发送了因石英粉相变膨胀而导致的涂料开裂、剥落等现象,效果很好。熔融石英粉的特点是:热膨胀率低、热稳定性好、高温抗蠕变能力强,尤其适用于消失模涂料。
6、其它耐火填料
除以上所述的几种耐火填料外,还有莫来石粉、铬铁矿粉、高铝钢玉粉、硅藻土粉、滑石粉、云母粉、长石粉等,依据涂料的功能需要,可单独选用或复合后作为耐火填料使用,这里不一一详述,翔宇公司均有供应。总之,耐火填料是涂料的主体部分,对涂料的效果起着决定性的作用。选择耐火填料应着重考虑耐火填料的矿物组成、纯度、杂质含量、粒度组成等主要指标。
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**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。
硅灰石【CaO*SiO2】:是一种偏硅酸盐,属三斜晶系,分低温型高温型两种,低温型在1125℃转变成高温型。硅灰石具有针状、纤维状晶体形态(长/径比≥22:1)和良好的耐热性低(耐热度≥1500℃)和烧结性,在涂料中可增加涂料强度、悬浮性和高温透气性。一般应选用SiO2%≥50,沉降度<70的高温型材料。它在吉林、辽宁地区蕴藏量非常大,可在铸铁涂料中广泛使用。
莫来石【3AI2O*2SiO2】:斜方晶系,熔点1810℃,多角粒型。化学性质稳定。线膨胀系数小(20~1000℃,5.3×10-6/℃),抗激冷激热性好,商品粉料可选用经过高温烧结的煤矸石粉,可保证涂料的高温稳定性。该材料国内供应丰富,价格较低,在铸铁和普通铸钢中可使用。
云母【KAI2(AISi3O20)(OH*F)2】:一种具有层片状的硅酸盐,密度2.6~2.86,导热系数低(平均0.67W/m.K),保温性能较好。其鳞片具有弹性,晶格稳定,热化学稳定性较好。该材料熔点较低(1270~1330℃),用于铸铁涂料时易于粘砂。由于具有片状形态,可赋予涂料防降性、流平行,使涂料具有良好的韧性和抗开裂性,可用于铸铝件涂料中。
蓝晶石【AL2[SiO4]O】:根据含蓝晶石的形态特点,将蓝晶石矿分成3类变态:⑴针状和纤维状集合体(纤维针状矿石);⑵富含空晶石的假象蓝晶石集合体;⑶蓝晶石结核矿(结核型矿石)。
蓝晶石矿物在高温下(1100~1650℃)煅烧转变为莫来石和熔融状游离二氧化硅(方石英),同时产生不同程度的体积膨胀。其转变反应式为:
3(AI2SiO5) 3AI2O3*2SiO2+SiO2(1300℃以上)
铸造涂料应采用煅烧过的纤维针状产品,它的耐火度比硅灰石和石英粉高,和锆英粉相似,由于它的纤维针状形态,可提高涂料的强度和透气性及耐火度。目前该产品在吉林磐石等地也有出产,可用于铸铁、普通铸钢等涂料中。其它材料的性能本文不在详述,在选用时应仔细查找相关资料。
1.2载液
水或乙醇(甲醇)可作为载液。水基涂料成本比醇基涂料低,且悬浮性好控制,但需要一套烘干和和排除水蒸汽的设备。醇基涂料烘干容易,很多小型企业经常使用,但它有以下问题:浇注时发气量大,成本高,涂料气味很大,影响工人健康,安全性也差。一般建议多采用水基涂料工艺,尤其是一些形状较简单的铸件,如锰钢锷板等。甲醇的应用可改善烘干质量,可和乙醇配合使用。
1.3粘结剂
根据载液的不同,粘结剂分为水基用和醇基用两种。对粘结剂的一般要求是:在水中或乙醇中易溶易分散;具有较高的干强度,尤其是高温强度。糖浆、纸浆、酚醛树脂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯乳液(白乳胶)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、羧甲基纤维素(CMC),以及高温性能好的粘土、磷酸二氢铝、硫酸盐、松香、水玻璃和硅溶胶都可作为涂料的粘结剂。酚醛树脂、既具有较高的常温强度,又具有较高的高温强度,我们在涂料中广泛应用。水基涂料可直接采用碱性液态酚醛树脂,醇基涂料采用热固性酚醛树脂,先在酒精中泡开,溶化后再加入涂料中,它和PVB配合使用效果更佳。聚乙烯醇(PVA)和磷酸二氢铝配合使用,效果也较好,成本也低。某些商品涂料具有硬化可逆性,即掉到地上已硬化的涂料仍可重复混制、使用。某些水溶性树脂,如PAM就具备这种性能。
1. 4悬浮剂
常用的悬浮剂有锂基、钠基或有机膨润土、凸凹棒土、CMC等。锂基膨润土不但悬浮性好,所制涂料的涂刷性能也较好,在醇基涂料澡中经常采用,但采用锂基土的涂料易于发生“沉死底”的现象,涂料最好现配现用。要水基涂料中可采用钠土和CMC配合使用,效果也较好。有机土效果最好,价格过高,一般在要求较高的醇基涂料中少量加入。选用膨润土类悬浮剂时,在保证悬浮性的前提下,加入量越少越好,加入量过大涂层易开裂。
1.5其它添加剂
实型(或消失模)涂料还需加入以下几种助剂:⑴表面活性剂 用来改善涂料对塑料模样表面的润湿性,常用的是非离子型的表面活性剂JCF(脂肪醇聚乙烯醚)、OP-10(烷基酚与环氧乙烷的缩合物)、NNO(萘磺酸钠甲醛缩合物),它兼有分散和减水作用。表面活性剂易于产生气泡,在涂料中尽量少加或不加。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。常用的有正辛醇、正丁醇、SPA-202脂肪族矿物油、SAF(聚甲基硅氧烷乳液)。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,使之不沉淀在铸件表面,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。件表面光洁,并在一定程度上提高尺寸精度。
2涂料的作用和性能要求
涂料可以填充型和芯的表面孔隙在高温下抑制砂型与金属液的热相互作用 (机械渗透和化学侵蚀),从而防止机械粘砂,使铸件表面光洁,并在一定程度上提高尺寸精度。涂料还能够提高型和芯的表面强度,防止因液体金属的冲刷作用而发生砂眼、毛刺等缺陷。涂料层的隔离作用,还能够防止因型和芯受热产生大量气体侵入铸件而形成气孔缺陷。热膨胀低的涂料还可减少铸件夹砂缺陷。此外,通过在涂料中添加绝热保温材此外,通过在涂料中添加绝热保温材布,调节热流的传递和运动,控制合金的凝固和结晶过程,从而消除缩松缺陷。在涂料中添加某些特殊附加物,还能做到局部孕育或表面合金化,达到改善组织的目的。涂料的这些作用,近来也受到人们的重视。对于涂料的性能,有许多要求:
2.1悬浮稳定性,涂料应当在一定时间内不沉淀、不分层、不结块并保持密度的 均匀性。悬浮性主要决定于所添加的悬浮剂 的质量和加入量,以及耐火填料的颗粒大小和比重等。
2.2渗透性,它表示涂料在涂覆后能够渗入型或芯表层一定深度的能力。渗透性并不是越大越好。渗透性过大,会造成不必要的浪费,或难以保持一定的厚度。渗透性过小,涂料在型或芯上的附着力小,烘干和浇注时易起皮破损。渗透深度取决于耐火材料的粒度、涂料的比重和粘度、涂料悬浊体系的表面特性和内部结构特点,以及涂料与型或芯的润湿性等。
2.3触变性,(摇溶性) 物理化学中把触变性现象视为一种溶胶软胶可逆等温转变过程。触变性包括剪切变稀粘度依时性的两个方面:一是在剪切力作用下能变稀,剪切力去除后又会恢复原先的状态,二是上述变稀或变稠都有一个时间进程。通俗地说,就是“一搅就稀,静止还稠”。好的涂料应当具有一定的触变性,使用时 “稠而不粘,滑而不淌”,便于涂刷、浸涂、喷涂,而涂料既不堆积,也不流失。触变性是现代铸造用的涂料的主要工艺性能之一。它在一定程度上是反映涂料许多工艺性能 (如悬浮性、涂刷性等)好坏的综合指标。触变性取决于涂料悬浊体系的内部结构特点,可以通过在一定剪切速率下涂料的表观粘度和时间的关系来判断。
2.4涂覆性, 它表示涂料以一定厚度均匀覆盖在型或芯表面的难易程度。涂覆时应当不堆积、不流失,也不损坏型或芯的表面。目前还没有直接测定涂覆性的办法,一般可以用涂料的粘度、比重、触变性、涂层厚度或涂挂重量等指标综合衡量。
2.5表面强度, 涂料必须有足够的表面强度,以防止涂层在搬运和合箱过程中损坏。
2.6高温抗裂性, 涂层在烘干和浇注过程中应当不开裂,以防止铸件产生毛刺或脉纹。
2.7抗粘砂性, 防止粘砂的能力是涂料的主要性能之一。它主要取决于涂料的组成,尤其是耐火材料的性质以及浇注时的气氛。涂层的厚度、强度、抗裂性对抗粘砂性也有影响。
存期长、无公害、低成本、适应性广等。除上述性能外,还要求涂料发气少、存期长、无公害、低成本、适应性广等。涂料要全面满足以上要求,实际上是困难的。对于不同的砂型种类、不同的铸件(甚至同一铸件的不同部位),应当根据低成本高质量的原则选择使用适当的涂料。
3、制备和涂挂
3.1 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,表2和 表3列出了配制的几种配方。
3.1表1 铸铁水基实型涂料配方
涂 料
组 分
碱性酚
醛树脂
CMC
钠土
水
氧 化
铁 粉
锆 粉
锂辉石
莫来石
WT/%
60
3
30
600
5
100
400
500
3.1表2 高锰钢实型醇基涂料配方
涂 料
组 分
酚醛
树脂
PVB
锂土
酒精
氧 化
铁 粉
锆 粉
电熔
镁粉
正辛醇
WT/%
30
6
30
500
5
170
830
5
3.1表3 铸铁醇基实型涂料配方
涂料
组分
酚醛
树脂
PVB
锂土
酒精
氧化
铁粉
锆粉
石墨
鳞片
石墨
WT/%
25
8
25
550
5
150
800
50
3.2涂料的制备
制备时一般先在分散机中分散,再经过研磨设备研磨。对于年用量100t以下的企业,2~3千瓦的分散机即可。其叶轮有叶片和圆盘两种。叶片式搅拌力较大,能使物料上下翻动,但转速稍高就会引起物料飞溅,圆盘式叶片上下交错分布,对物料有很强的剪切作用,可平稳地高速转动,分散效果较好,生产率也较高,设备可自制。叶轮的线速度可选用大于200cm/min的为宜。对于产量要求不高的企业,也可选用小型球磨机,圆桶直径在0.5-0.8mm左右,转速100转/min左右。涂料在球磨机中研磨,除分散效果良好外,还可使骨料破碎,起到对涂料的活化作用,提高涂层的质量。球磨机比胶体磨效果好,经球磨机研磨好的涂料不但涂层强度高,而且流平性和涂刷性等工艺性能都较好,球磨时间4h以上。
水基涂料的搅拌程序一般是将膨润土、CMC和水置于分散机中搅拌成浆状再加入耐火材料连续搅拌,然后依次加入粘结剂、表面活性剂等助剂。膨润土和CMC预先泡好,效果会更好。醇基涂料如使用锂基膨润土作悬浮剂,应预先用水预发24h以上,酚醛树脂和PVB等也要先用酒精泡开,再将其加入分散机中混合。我们也采取过将泡好的酚醛树脂和锂基膨润土混合碾压成预混体长期保存,使用时按比例加入到其它混合料中一起混制成涂料。该法对于小型企业非常适用。
3. 3 涂料的涂敷
根据铸件的生产批量来选用涂料的涂挂方法。对于单件、小批量生产的模样,宜采用刷涂。对于较大的铸件可采用流涂。流涂的涂料粘度应小一些,并具有较好的涂挂性能;批量和形状复杂的模样采用浸涂和流涂,薄壁易变形的模样采用喷涂法。几种方法可结合使用。涂料必须均匀覆盖模样表面,无缺涂、过度流淌或夹杂气泡。涂层厚度一般在0.5-2.5mm,可根据铸件形状、薄厚、复杂程度、合金种类、浇口静压头高度等因素确定。
一般需涂1-3次,每次涂层均需干燥,如干燥后的涂层产生裂纹,应及时降低涂料的比重、膨润土加入量,适当增加粘结剂的加入量。涂层干燥,一般在烘炉中通过热空气(低于60℃)循环实现。烘干时间3-10h。也可采用室外晾干、红外线或微波干燥。
4、质量与性能检测
涂料性能的检测是保证涂料质量的必要重要条件,涂料的物理性能,如比重、粘度和悬浮性可以在试验室中用常规仪器检查。比重的检测最好用称重法,因为实型涂料的粘度大,比重计及波美度计不易自由悬浮,影响检测结果。比重的检测非常重要,它直接影响涂层厚度,并可控制溶剂的加入量。涂层厚度可采用称量法和专用卡尺测得。涂层透气性测定有多种方法,在试验室采用固定配方的膨润土湿型砂标准试样,在一端涂上涂料后烘干,在普通透气性仪上测定。在生产现场,可采用测定浇注时间的方法间接估算涂层透气性。
涂层强度采用SVQ型涂料涂层强度测定仪测定。测试前先向底座的涂料槽中逐层涂刷涂料并烘干,经打磨保证涂层厚度为1.2mm。测试时开动空压机向空腔内加压,直至涂层破裂,从压力表上读出最高压力,该压力值即作为涂料的涂层强度值。对表2和表3的涂料性能进行了测定,结果如表4和表5。
表4 铸铁水基实型涂料性能
涂料名称
(24h)
悬浮性
g/cm-3
密度
透气性
涂层强度
MPa
高温急热
抗裂性
发气量
Ml/g
自制 1
98
1.90
17
0.15
1级
21
表5 实型醇基涂料性能
涂料名称
悬浮性
(2h)
密度
g/cm-3
透气性
涂层强度
MPa
高温急热
抗裂性
发气量
Ml/g
自制 2
自制 3
95
98
1.58
1.25
75
80
0.075
1.0080
1级
1级
22.5
20.0
5、生产应用
某厂生产球铁杆头铸件,需要一批高质量的实型涂料,采用进口阿什兰消失模涂料,效果良好,但价格太高。采用国产的商品涂料,质量不是很稳定,如采用仅依靠进口涂料,势必增加很多成本。我们通过分析认为,如大部分采用国内材料,粉状材料成本可降低至4000元以下,经济效益是非常明显的,而且可以根据需要随时进行性能调整。
根据资料配制以270目高铝粉为耐火材料的涂料,粘结剂采用白乳胶。经轮试验后发现,涂料透气性较差,涂料易起泡,铸件废品很多,最初两次几乎没有成品。采用200目莫来石和锂辉石做为骨料,以水溶性酚醛树脂为粘结剂,经试验效果较好,所生产的铸件基本都浇成了,铸件粘砂较严重。随即又在配方中添加了320目锆粉,进行了试验,效果非常明显。铸件浇铸后涂层和铸件非常易于剥离,完全解决了粘砂的问题,而且铸件的成品率较高,达到了同批浇注的采用阿什涂料的水平。配方如表1。
某厂实型法生产球磨机鄂板高锰钢铸件,以前涂料依靠购买商品涂料,经常发生涂层开裂、粘砂等涂料废品。为了自己解决涂料问题,曾经试验过多种配方,都没有成功,尤其是粘结剂和骨料的选择,问题较大。如采用PVA加硫酸盐粘结剂+高铝粉等配方,涂料的常温强度可以,但高温强度低,铸件粘砂严重。经过试验采用表2的配方,采用该厂的球磨机等现用设备,成功的生产出了大批铸件。配制用于铸铁材质的石墨涂料配方见表3。
6、结论
6.1中小实型铸造厂采用各种国产材料自制涂料,可降低材料成本,提高产品质量,也可增强灵活性,提高市场竞争力。正确选用涂料的配方、原辅材料是自配涂料成败的关键。配方的选择除考虑技术因素外,还应考虑材料的成本,可优先采用当地和较近地区的材料。
6.2从国际范围看,商品涂料的品种将日益增多,涂料的工艺性能和涂覆方法在不断改善和革新。由于烘炉烘干费用高,使用水基涂料显得不那么经济,而采用低“泡沫”载体涂料、干态涂料、静电粘结涂料、光辐耐固化涂料等,将成为涂料发展的趋 向。总之,未来的涂料,应用效率将更高,效果将更好。由于严格的环境保护法的限制,可望在几年之内有的国家将不再使用易燃涂料。从国内情况看,涂料的基础理论研究以及新型触变性涂料的研制和应用会取得新的成果,浅色和自色涂料的应用将会逐步扩大。涂料专业定点生产和商品化、优质化,在短期内也将逐步实现。
你是在做消失模水基涂料吗?
是这样的,你的涂料强度出现问题,说明涂料的配方有问题,我可以给你两个建议:
一、把你现在的涂料作为样品进行一个强度性能的优化,会给你把配方优化到你想要的强度。
二、如果你有比较理想的样品,也就是你觉得市面上有强度性能达到你要求的涂料的话,你可以把它作为目标样品,可以给你分析出它的具体成分,也就是把它的配方还原出来
无论那种方法,最终都会出示详细的检测报告,也就是具体的配料方法。
方便的话留个联系方式!
消失模涂料配制过程中搅拌时间对涂料性能有影响作用,一般情况下,搅拌时间不宜过短。搅拌过程是使膏状涂料稀释到符合涂覆要求的一种手段,搅拌对涂料中的块状物有分离的作用,水在强力作用下对粉状固体有一定的润湿作用,同时使涂料各组元发生混合作用。
研究表明,搅拌时间长短对于消失模涂料表观均匀度(块状、颗粒、均匀)、流平性、附着量、粘度、涂层厚度等指标是有影响的,以下是研究结果: 时间(min) 表观 流平性(cm) 附着量(g) 粘度(mPa.s) 涂层厚度(mm) 10 有大块 14 3.58 260 1.22 20 有大块 15 3.25 250 1.04 30 有小颗粒 17 2.02 230 0.93 40 有小颗粒 18 1.86 220 0.72 50 有小颗粒 19 1.69 200 0.55 60 均匀 20 1.40 180 0.49 120 均匀 20 1.39 160 0.38
消失模涂料一般由耐火材料、粘结剂、载体(溶剂)、表而活性剂、悬浮剂、触变剂以及其他附一加物组成。各种组分被均匀混合在一起,在涂料的涂挂和金属液浇注过程中综合发挥作用。
.常用的耐火材料有刚玉、锆砂、硅砂、铝矾土、高岭土熟料、氧化镁、硅藻土等。生产不同合金的消失模铸件时,应选
用不同的耐火材料制作涂料。不同合金对涂料耐火度、化学稳定性、绝热性要求各不相同。通常生产铝铸件时其消失模涂料要用硅藻土、滑石粉等耐火材料铸铁件
常用硅砂、铝矾土、高岭土熟料、棕刚玉等粉状耐火材料铸钢件常用刚玉、锆砂、氧化镁等粉状耐火材料。
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消失模铸造的涂料要涂挂在消失模模样的表面上,而传统的砂型铸造的涂料则是涂刷在制好的铸型表面上,两者的涂挂方法差别很大,而且其技术要求也不尽相同。消失模涂料的涂挂有多种方法如刷、浸、淋、喷或浸淋相结合。一般而言,消失模铸件的表面粗糙度和尺寸精度取决于消失模模样本身的质量,而涂层的厚度并不影响铸件尺寸。表面粗糙的涂料层不但不影响铸件的表面粗糙度,反而对改善透气性有利。 刷涂方法靠手工通过刷子来完成。这种方法对涂料的某些性能要求不如喷涂或浸涂严格,但对操作者的技术和经验要求比较高。
刷涂时,涂料的厚度均匀性虽不如喷涂或浸涂,但效果还令人满意。对于一些结构形状复杂的消失模模样,最好选择刷涂。因为喷涂时,一些“死角”部位常常喷涂不到;而浸涂又常常难于排出某些凹槽中的堆积涂料。
刷涂的主要缺点是劳动强度大、生产效率低,因此只适用于修复性补刷操作或体积较大而又无法浸涂或喷涂完成的单件生产。 喷涂方法是用喷枪将涂料喷涂在消失模模样上。喷涂的效率比刷涂高,劳动强度也低得多。
由于耐火涂料的比重大,粘度高,要进行喷涂必须使涂料成为雾状喷射出去;此外,涂料喷涂的对象为极易被损坏的泡沫塑料模,要求涂料喷落在泡沫塑料模型上的冲击力要尽可能小。
喷涂法存在如下问题:
①对涂料的技术要求高,涂料浓度过大时,常常无法喷射或喷涂不均匀;浓度过小,又易于淌流或粘挂不上。此外,涂料中夹杂的大的颗粒、异物容易堵死喷嘴,中断生产;
②消失模模样不易夹持,在喷涂过程中常常引起消失模模样变形或损坏;
③浪费涂料:喷枪喷出的雾状涂料有相当部分并不能落到消失模模样上,不但浪费涂料而且污染环境;
④质量不易控制:有些死角不能喷射到,而且第二次喷涂时容易将第一层涂料层破坏。 浸涂法具有生产效率高、节省涂料、涂层均匀以及对涂料的要求不高、操作简便、不需要特殊设备等特点。由于泡沫塑料模样的密度小(与涂料密度相差数十倍)且本身强度又不高,因此应注意防止涂料密度过大导致消失模模样难以浸入而变形损坏。
浸涂涂挂的涂层厚度,可通过涂料浓度、浸涂次数和控制浸涂操作来控制。一般采用两次浸涂作业:第一遍,浸涂浓度较小的稀薄涂料,以便获得均匀的薄涂层,改善两遍作业的涂挂性能;第二遍,浸涂要通过调整涂料浓度来获得均匀的涂料厚度。如果涂料的浓度不改变而又要求控制涂层厚度时,则只能靠浸涂后抖动消失模模样次数来调整。熟练的涂料工要做到这个要求一般是不困难的。
浸涂操作的注意事项:
(1) 进行浸涂操作前,必须对涂料进行合理的搅拌,最好在浸涂过程中一直处于缓慢搅拌之中,防止卷入空气;
(2) 浸涂时应选择好消失模模样浸入涂料的方向、部位,防止模样变形;
(3) 涂层要均匀,涂层上不得有露白现象出现;
(4) 浸涂后的消失模模样,从容器中取出、运送、放置时均应防止变形。
(5) 消失模模样经浸涂后,应及时抖动,以使涂层均匀并使多余的涂料去除。
为克服浸涂法浮力引起消失模模样的变形,可采用合适的卡具将消失模模样固定后再浸入涂料容器。大批量生产时,可采用专门的机械化浸涂装置,消失模模样先用卡具固定,然后将涂料从底部压入,淹没消失模模样后再撤走,涂料便自动下落,完成浸涂工序。
浸涂方法适宜于小型铸件生产,较大尺寸的消失模模样只要涂料桶容积允许,也可采用分段多次浸涂的办法。