铸造涂料的作用有哪些
铸造涂料是重力型金属铸造的基础涂料,适用于所有金属模具。铸造涂料颗粒相对较粗,但绝热性能好,可防止铸造时铸件缺肉和冷隔。适于细薄截面铸件和大平面铸件,也适用于供料口、轮毂、活塞、连杆、气缸等。一般情况下,铸造涂料的涂挂方法有刷、浸、淋、喷或浸淋相结合几种,其中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、不需要特殊设备等优点,在实际应用中深受欢迎。
涂料应符合的技术要求:要有一定粘度,便于喷涂,在金属型表面上能形成均匀的薄层;涂料干后不发生龟裂或脱落,且易于清除;具有高的耐火度;高温时不会产生大量气体;不与合金发生化学反应等。根据铸造不同的合金(铝合金、锌合金、镁合金等等),不同厂家的涂料可能有多种配方,通常是生产厂家的技术机密,不能轻易示人,不过,大致涂料基本由三类物质组成:
1.粉状耐火材料:石墨、氧化锌、滑石粉、锆砂粉、硅藻土粉等
2.粘结剂:水玻璃、糖浆、纸浆废液等
3.溶剂:一般就是普通的水,也有个别的是有机溶剂。
涂料的主要涂敷方法有刷、浸、喷、流等。每种涂敷方法需要不同的涂料性能,而适宜涂敷方法的选择。取决于砂芯(型)形状、大小、批量以及是砂型还是砂芯。根据涂敷工艺方法的不同,若需稀释时,可选用与载体相同类的材料稀释到所需粘度、密度或波美度,且忌涂料过分稀释,以免影响涂料的悬浮性和涂刷性能;使用前应充分搅拌均匀,以便使涂料的性能充分地发挥。
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刷涂法
要求涂料的类型是触变性流体。刷涂时要求工人有熟练的技术,劳动强大;一般铸件刷一遍即可,厚大件和易粘砂部位可刷两遍。刷涂后,1)醇基涂料立刻点燃,停止时间太长会使载体过分渗入砂型、芯和挥发,造成点燃困难或燃烧不充分。应采取喷灯之类烘烤工具进行烘烤,以免产生气孔缺陷;2)水基涂料应进行充分的烘干,烘干温度及时间根据型、芯的情况而定。
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浸涂法
将砂芯用手工或机械浸没在涂料槽中,经过一定时间从槽内取出,用振动、旋转、摔动或刷子去除多余涂料。该法是最快的施涂方法,大多用于高生产率的铸车间,容易实现机械操作。使用该方法时,最值得注意的两点:一是应掌握好涂料的密度或波美度,二是适当的浸涂时间。
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喷涂法
将涂料通过一定的压力喷出并雾化而施涂的一种方法。该方法施涂速度较快,生产效率高,最好用于形状较简单的砂型和砂芯。但使用醇基涂料时,酒精雾化散入空气的量大,污染环境。
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流涂法
是一种新型快速方法,特别适合在较大砂型和砂芯生产线上的涂料工位进行施涂的要求。
撒砂:
它是使浸渍涂料后的蜡模组均匀地粘附一层石英砂(莫来砂等),以增厚型壳。
消失模涂料在消失模铸造中的作用
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。因此消失模涂料的使用可以降低消失模铸件表面粗糙度,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。
消失模铸造涂料的功能解析
消失模铸造涂料具有防止铸件产生机械粘砂和热化学粘砂、提高泡沫塑料模型的刚度,防止埋型时变形、有助于消失模模样热分解气体的迅速排出等功效,那么消失模铸造涂料为什么汇聚了如此多的功能呢,下面我们将从六个方面来解析。
消失模铸造涂料具有这六大特点(1)高的强度和刚度,防止造型时模样变形和被干砂损伤(2)高的耐火性能,防止浇注时铸件表面粘砂(3)优异的透气性,可以快速导出模样气化的产物(4)较强的附着力,防止生产过程中涂层开裂甚至脱落(5)良好的涂挂性,使用时能方便的涂覆一定厚度的涂层(6)良好的烧结及剥离性,即在浇注后形成易于自动剥落的涂料壳,从而获得表面光洁的铸件。
消失模铸造涂料常用的四种耐火材料
随着消失模铸造的日益发展,人们对于消失模铸造涂料也愈发重视。据悉,耐火材料是消失模涂料的骨料成分,耐火材料的品种很多,通常选用以下四种:
A.锆英粉 主要成分是ZrO2、SiO2,即正硅酸锆。它的耐火度高,是目前用于消失模铸造最好的一种抗粘砂材料。浇注铸钢件和大型铸铁件时多采用这种耐火材料,可以减少铸件的清理工作量,获得表面光洁的铸件。
b.石英粉 主要成分是SiO2。由于石英粉在不同的温度条件下具有不同晶型转变,使其发生体积改变,从而降低了它的使用价值。一般用来浇柱中小铸铁和铸铝、铸铜件等有色金属。由于消失模铸造主要用于中小件,所以石英粉应用比较普遍。
c.氧化铝 氧化铝即刚玉粉,主要成分是Al2O3。它也是一种性能优良的耐火材料,可用来浇注铸钢件和大型铸铁件。
d.石墨粉 石墨粉是铸铁生产中广泛作用的耐火材料之一,具有很高的耐火度,但易氧化。它的热膨胀系数很低,一般在50×10-7以内。
用易熔材料(例如蜡料或塑料)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,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。
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熔模铸造最大的优点就是由于熔模铸件有着很高的尺寸精度和表面光洁度,所以可减少机械加工工作,只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可,甚至某些铸件只留打磨、抛光余量,不必机械加工即可使用。由此可见,采用熔模铸造方法可大量节省机床设备和加工工时,大幅度节约金属原材料。