我对铸造不是很懂，请教一下型芯为什么上涂料

消失模铸造涂料的作用主要有：1)提高泡沫塑料模的强度和刚度，防止变形和损坏，保证尺寸精度。2)保证浇注时泡沫塑料模热分解产生的气体顺利排出，防止铸件产生铸造缺陷。3)隔离金属液和型砂，阻止金属液渗入型砂，获得表面光洁的铸件。4)采用不同热导率的涂料，控制金属液在铸型中的冷却速度，提高金属液的流动性。消失模铸造对涂料的要求： 1)要有一定的强度、刚度和耐冲刷能力。2)要有足够好的透气性，有助于泡沫塑料模气化后热解产物的逸出。3)能均匀涂挂在泡沫塑料模表面上，涂层固化后，无吸潮倾向和强度降低现象。4)涂层有一定的耐火度，不易开裂，抗金属液渗透能力强。5)涂料在使用时，应无味、无毒，价格合理。

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。

过液体水，在毛细作用下针孔成为水 流通的通道。  

    针孔和缩孔的存在不仅影响涂膜的外观，涂装验收难以通过，更严重的是影响涂膜的防水渗透功能，缩孔的存在，降低涂膜的封密性，水进出涂膜变得更容易。涂膜通透性加强，水分的渗透最终会导致墙体湿度增加、室内潮湿、滋生霉菌，涂膜变色，起泡、脱落、泛碱，涂膜加速老化等。  

    3 涂膜缩孔的影响因素  

    3 ． 1 消泡剂的影响  

   乳胶漆中使用了乳液、润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等，原料中含有表面活性物质或表面活性剂， 容易生成气泡。泡沫阻碍颜填料分散、降低设备利 用率、延长生产周期，严重的带来涂膜缺陷、针孔和缩孔。涂料生产好后第二次使用，施工工具带进空气，涂料润湿基材置换出基材空隙中的空气，这些空 气在表面活性物质的作用下成为气泡，因此要使用 消泡剂消除这些气泡。消泡剂的表面张力应小于消泡液体的表面张力，在消泡体系中溶解度尽量小，有 良好的分散性。不能与体系中其它物质反应，不影 响颜填料及乳液的稳定性，有很强的扩散能力，不能影响涂料的性能。

消泡剂选择最重要的是干膜的性能选择。  

    为保证涂料生产和施工的正常，使用消泡剂，从涂料成分与性能关系分析，虽然消泡剂对涂料及涂膜性能的影响很小，但它是一种表面活性剂，表面张力低于涂料体系，通常其 HLB 值在 3 左右，它不溶解于涂料体系，但可以微小液滴形式分散在涂料体系中，其最佳液滴的直径大小就是气泡壁的壁厚。 消泡剂液滴过大或过小都会影响到涂料的性能，消 泡剂液滴过小 ( 消泡剂过度分散 ) 削弱了消泡性能；过大，则涂料体系中有表面张力低于本体涂料的液滴存在，导致涂膜缩孔现象。因此，有关消泡剂引起的缩孔主要是消泡剂本身存在相容性欠佳，或分散性欠佳，消泡剂在涂

料体系中分散的颗粒过大，或消泡活性物质容易聚集成较大的消泡剂微滴。选用醋 丙、醋叔和苯丙乳液制备 3 个 PVC ～ 40 ％的有光涂 料，光泽在 20 ％ ～ 45 ％ ( 苯丙光泽 20 ％ ) ，选用 3 种不同的消泡剂：含少量硅矿油的 Foamaster NXZ 、分散性较好的 Foamaster 1 1 1 以及分子级消泡剂 FoamStarAIO 。从表 1 结果看，普通消泡剂不具备光泽潜力，容易产生缩孔，

分子级的消泡剂 FoamStar AIO 相容性最好，可明显减少漆膜缩孔。

消失模铸造所用的造型材料一般是普通干石英砂，泡沫塑料模型被液态金属置换时，热分解产生的大量气体要通过干砂间空隙方能排出铸型外。然而，液态金属在负压的作用下很容易渗入干砂间的空隙而形成机械粘砂。为了避免产生机械粘砂，消失模模样表面必须涂挂一层耐火涂料。在铸型浇注过程中，这一层耐火涂料是介于金属液和型砂之间，对消失模模样的气化、金属液充填和铸件的形成等起着十分重要的作用。

(1)防止铸件产生机械粘砂和热化学粘砂。

机械粘砂的实质是金属液对砂粒间细孔的充填渗入。在普通砂型铸造中，金属液在铸型某点上的渗入压力即为金属液的压强。当渗入压入超过砂粒间空隙中的气体反压力和由金属液表面张力引起的附加压力时，金属液才能渗入砂粒空隙中形成机械粘砂。

一般情况下，消失模铸造中金属液的渗入压力要大于砂型铸造，所以铸件表面有较严重的针刺和粘砂现象。在泡沫塑料模的外表面涂挂一层一定厚度的致密涂层，可以起到阻止金属液渗入的作用，从而防止铸件产生针刺和机械粘砂。

消失模铸造目前广泛使用的型料诸如铁丸、石英砂等，由于耐火度均不高，熔融温度较低。当浇入高温金属液后极容易被金属液所熔融，形成节瘤等缺陷，产生热化学粘砂。因此，在金属液和型料之间隔离一层耐火度高的涂层，有助于防止热化学粘砂。

(2)提高泡沫塑料模型的刚度，防止埋型时变形。

这是耐火涂料层在消失模铸造中的独特的作用。泡沫塑料模在埋型操作时，不可避免地要受到一定大小的冲击力作用，因而模型可能产生压缩变形和弯曲变形，进而影响到铸件的最终尺寸精度。模型表面涂上一层耐火涂料，干燥后会形成一层紧紧包覆在外表的具有一定强度的硬壳层，使其强度比未挂涂料前有成倍地提高，同时模型的刚度也相应增强，因此可以使各种变形量降低到最小。例如，2mm厚的涂层，在同等受力条件下，可使泡沫模型的受压变形降低2/3，使弯曲变形降低9/10以上。

(3) 有助于消失模模样热分解气体的迅速排出。

如果泡沫模型热分解产生的气体不能及时排出，可能产生浇注不完全、气孔、夹渣和碳黑等缺陷。具有一定透气性的表面耐火涂层可以使气体在负压的作用下及时排出铸型。 消失模铸造用的耐火涂料最终涂覆在泡沫塑料模型的表面。泡沫塑料种类不同以及铸件材质不同，对涂料性能的要求也就不一样。此外，泡沫塑料不透气、热变形温度低（约70℃左右）、对水的亲和力小、气化后的发气量大，这些特点决定了涂覆在它表面的耐火涂料应具备如下技术要求：

(1)涂层具有一定的透气性

从防止铸件粘砂的角度来说，泡沫模型外表必须要涂挂涂料，而且涂层要尽可能致密；但致密的涂层不利于气化模气化后生成的气体往外逸散。因此，要求涂料具有一定的透气性，使模型气化生成的气体容易通过涂层，通过型料之间的间隙由真空泵抽走。

为了使涂层获得良好的透气性，可以采取如下技术措施：

a：将不同种类和粒度的耐火骨料进行合理搭配。耐火骨料的种类和粒度对涂料的透气性影响很大。一般来说，单独使用某一种骨料时涂料的透气性很差，而将不同的耐火骨料搭配起来使用时透气性较好。如将铝矾土与适量石英粉复合可获得良好的透气性。同时，骨料的颗粒形状对涂料的透气性也有很大的影响。球形颗粒（石英、刚玉）形成外露的微孔，而片状颗粒（滑石、云母）形成隐蔽的微孔。胞格状组织（珍珠岩）及纤维结构（石棉、蛭石）的填料形成无序结构，构成松散的多孔结构，透气性较高。将不同种类的骨料进行合理搭配可在一定范围内调节涂料的透气性。

b：选用有机粘结剂。有机粘结剂在高温下分解可形成一些空洞，从而增加了涂料的高温透气性。而高温粘结剂如硅溶胶、水玻璃等所配成的涂料透气性较差。

C：加入适量的氧化剂。泡沫塑料模在高温下不完全分解时会在涂料表面沉积一些碳，阻塞排气通道，从而降低了涂料的高温透气性。加入一些氧化剂可以加速泡沫塑料模的分解，从而防止碳的沉积，增加涂料的透气性。

(2)具有良好的润湿性和粘附性

聚苯乙烯泡沫塑料为非极性材料，表面张力低，不易被水基涂料润湿、渗透，因此，涂料中需加入少量表面活性剂并选择适当的粘结剂。所选用的粘结剂要求与泡沫塑料模的粘附性好，这样涂挂后能在模型外表获得一定厚度的耐火涂层。如涂料的粘附性差，则可造成涂层厚度不够或不均，甚至涂层不连续，很难获得质量优良的铸件。

(3)高温强度好

耐火涂层的耐火度要高，热膨胀系数要低，否则浇注过程中由于金属液的冲刷作用，很容易将粘附不牢的涂层冲刷而卷入铸件，使制品产生粘砂和夹渣等缺陷。

(4)干燥速度快

涂料在低温（一般要低于60℃）下的干燥速度要快，不龟裂，并能形成坚固的耐火涂层。如果干燥速度过慢，不仅影响生产效率，而且由于涂层长期不能干燥、固化，可能会从气化模表面脱落。

(5)发气量要小

涂料层一经烘干后，在浇注过程中与高温金属液相接触时，不得有其它的气体产生。否则涂料层容易崩溃、脱落，所产生的气体还会影响浇注过程的平稳性。

(6)良好的涂挂性

消失模涂料的涂层比较厚，要求涂料有较高的屈服值和塑性变形能力，应严格控制涂料的流淌性，对于热固性树脂为粘结剂的涂料，可以在其中加入少量触变剂，以提高涂料的涂挂性。

一、粘砂现象

1.机械粘砂系金属液渗人砂型或砂芯砂粒间隙中，与砂烧结并粘附在铸件表面。它可以是薄薄的一层，也可能是数毫米的厚层。金属液有时会渗透到砂芯的整个截面，致使内腔阻塞，这种粘砂往往是不可能清除的，铸件不得不报废。

2.化学粘砂系金属液化学反应天生的金属氧化物与造型材料作用形成的粘着力很强的硅酸铁浮渣。它多产生在铸件内浇口或厚壁处，尤其当砂型或砂芯较薄而铸件较厚时较易产生。

3.化学粘砂与机械粘砂的简易鉴别，在于前者粘砂层中往往不含有金属铁。

二、粘砂原因

1.足够的压力使金属液渗人砂粒之间较高的金属液静压力头。即由铸件浇注高度和浇注系统形成的压力。如该压力超过砂粒间隙之间毛细现象形成的抵抗压力。即尸毛=QcosO/r，式中P毛为毛细压力。为金属液表面张力e为金属液毛细管的润湿角r为毛细管半径。就会形成机械粘砂。静压力头超过500 mm，铸造用砂又较粗，多数会产生机械粘砂，除非上涂料。上式亦说明:越大，即砂粒粒度越粗，尸毛越小，即较易产生机械粘砂。

2.金属液在铸型内活动形成的动压力。

3.铸型“爆”或“呛”。即铸型浇注时开释的可燃气体与空气混合并被炽热金属液点燃所形成的动压力。

4.机械粘砂一经开始，即便压力减小，金属液渗透还会继续进行，直到渗透金属液前沿凝固。即金属液温度低于固相线温度，渗透方可停止。