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鑄造塗型劑是什麼

發布時間:2022-09-16 11:53:07

1. 什麼是壓鑄塗料

壓鑄塗料是鑄造過程中覆蓋在型芯表面以改善其表面耐火性,化學穩定性,抗金屬液沖刷性,抗粘砂性等性能的鑄造輔助材料;鑄造塗料可製成漿狀,膏狀或粉狀,用噴,刷,侵,流等方法塗敷在型芯表面。

主要原料

特種硅藻土,除去了硅藻土中5—8%的結合水及有機質和雜質;AL2O3,Sio2.;鑄造塗料懸浮劑(鋰基凹土,有機土等)。

鋁礬土,主要成分是氧化鋁,系含有雜質的水合氧化鋁,是一種土狀礦物。白色或灰白色,因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.45g/cm3,硬度1~3,不透明,質脆。極難熔化。不溶於水,能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。主要用於煉鋁。

石英砂是一種堅硬、耐磨、化學性能穩定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2 ,石英砂的顏色為乳白色、或無色半透明狀,硬度7,性脆無解理,貝殼狀斷口,油脂光澤,密度為2.65,堆積密度(1-20目為1.6~1.8),20-200目為1.5,其化學、熱學和機械性能具有明顯的異向性,不溶於酸,微溶於KOH溶液,熔點1750℃。

藍晶石,又名二硬石,屬硅酸鹽類礦物,是一種耐火度高、高溫體積膨脹大的天然耐火原料礦物。藍晶石為三斜晶系,通常呈扁平狀的柱狀晶體,晶面上有平行條紋。顏色呈淡藍色或青色、亮灰白等。硬度為5.5-7.0,比重:3.53-3.65。其在1100℃以上高溫逐漸轉化莫來石,1450℃完全轉化莫來石結束。轉化後在1810℃分解為剛玉和液相,是替代剛玉質耐火材料的理想礦物。

石墨粉質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。常溫下石墨粉的化學性質比較穩定,不溶於水、稀酸、稀鹼和有機溶劑。

鉻鐵礦是一種礦物,主要成分為鐵、鎂和鉻的氧化物:(Fe, Mg)Cr2O4,是尖晶石的一種。

2. 鑄造塗料的作用有哪些

鑄造塗料是重力型金屬鑄造的基礎塗料,適用於所有金屬模具。鑄造塗料顆粒相對較粗,但絕熱性能好,可防止鑄造時鑄件缺肉和冷隔。適於細薄截面鑄件和大平面鑄件,也適用於供料口、輪轂、活塞、連桿、氣缸等。一般情況下,鑄造塗料的塗掛方法有刷、浸、淋、噴或浸淋相結合幾種,其中浸塗法具有生產效率高、節省塗料、塗層均勻以及對塗料的要求不高、操作簡便、不需要特殊設備等優點,在實際應用中深受歡迎。

3. 鑄造用的固化劑是什麼成分

一般好像是酸性的,有一點的腐蝕性。
使物質凝固的加工助劑。比如固化劑是環氧樹脂固化物必需的原料之一,否則環氧樹脂就不會固化。為適應各種應用領域的要求,應使用相應的固化劑。固化劑的種類很多,現介紹於下:
脂肪多元胺
1.脂肪族胺類:
不同范圍的產品具有不同的性能;反應活性高,室溫或低溫下可以快速固化;對濕度相對不敏感。具有一定的顏色穩定性;良好的耐化學腐蝕性,尤其是耐溶劑;用於熱固化時,具有良好的高溫表現;很好的耐化學腐蝕性並具有良好的電性能和機械性能。
二乙烯基三胺(DETA)
氨乙基哌嗪(AEP)
潮濕條件下進行低溫下固化;良好的薄膜性能(如, 表面光澤優異);能夠防止胺的噴霜及水斑現象;良好的顏色穩定性;具有很好的粘接性能和耐化學腐蝕性能;固化時間及貯放時間可選范圍較寬;用於熱固化時,具有良好的高溫表現;很好的耐化學腐蝕性並具有良好的電性能和機械性能。
1,2, 二氨基環己烷(DACH)
異佛爾酮二胺(IPDA)
亞甲基雙環己烷胺(4,4'-PACM)
乙二胺
EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活潑氫當量15 無色液體 每100份標准樹脂用6-8份
性能:有毒、有刺激臭味,揮發性大、粘度低、可室溫快速固化。用於粘接、澆注、塗料。該類胺隨分子量增大,粘度增加,揮發性減小,毒性減小,性能提高。但它們放熱量大、適用期短。一般而言它們分子量越大受配合量影響越小。長期接觸脂肪多元胺會引起皮炎,它們的蒸汽毒性很強,操作時須十分注意。
二乙烯三胺
DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活潑氫當量20.6 無色液體
每100份標准樹脂用8-11份。固化:20℃2小時+100℃30分鍾或20℃4天。性能:適用期50克25℃45分鍾,熱變形溫度95-124℃,抗彎強度1000-1160kg/cm2,抗壓強度1120kg/cm2,抗拉強度780kg/cm2,伸長率5.5%,沖擊強度
0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介電常數(50赫、23℃)4.1 功率因數(50赫、23℃)0.009 體積電阻2x1016
Ω-cm 常溫固化、毒性大、放熱量大、適用期短。
三乙烯四胺 TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2
分子量146 活潑氫當量24.3 無色粘稠液體 每100份標准樹脂用10-13份
固化:20℃2小時+100℃30分鍾或20℃7天。性能:適用期50克25℃45分鍾,熱變形溫度98-124℃,抗彎強度950-1200kg/cm2,抗壓強度1100kg/cm2,抗拉強度780kg/cm2,伸長率4.4%,沖擊強度
0.4尺-磅/寸 洛氏硬度99-106。常溫固化、毒性比二乙烯三胺 稍低、放熱量大、適用期短。
四乙烯五胺 TEPA
H2NC2H4(NHC2H4)3NH2 分子量189 活潑氫當量27 棕色液體 每100份標准樹脂用11-15份
性能同上。
多乙烯多胺 PEPA H2NC2H4(NHC2H4)nNH2 淺黃色液體 每100份標准樹脂用14-15份
性能:毒性較小,揮發性低、適用期較長、價廉。
二丙烯三胺 DPTA H2N(CH2)3 NH(CH2)3NH2
分子量131 活潑氫當量26 淺黃色液體 每100份標准樹脂用12-15份 性能 同TETA。
二甲胺基丙胺 DMAPA
(CH3)2N (CH2)3NH2 低粘度透明液體 每100份標准樹脂用4-7份
毒性較大,具有固化和催化兩個反應,粘附性能良好,柔性也好,適用期長。
二乙胺基丙胺 DEAPA (C2H5)2N
(CH2)3NH2 分子量130 活潑氫當量65 低粘度透明液體 每100份標准樹脂用4-8份
固化:60-70℃4小時。性能:適用期50克25℃4小時,熱變形溫78-94℃,抗壓強度920-1050kg/cm2,抗拉強度480-640kg/cm2,沖擊強度
0.2尺-磅/寸 洛氏硬度90-98。介電常數(50赫、23℃)3.75 功率因數(50赫、23℃)0.007
中溫固化、低溫性能好。
三甲基六亞甲基二胺 TMD ( H2N)2(C6H9)(CH3)3無色液體
冷固化,適用期長,毒性小。每100份標准樹脂用21份
固化:80℃1小時+150℃2小時。性能:適用期400克25℃50分鍾或50℃10分鍾,馬丁耐熱92℃,抗彎強度1150kg/cm2,沖擊強度
20Kg-cm/cm2 tg δ 0.0009(23℃,100C/S)
表面電阻5.4x1011Ω(300V)體積電阻9x1015Ω.cm(300V)中溫固化、低溫性能好。
二已基三胺
H2N(CH2)6 NH(CH2)6NH2
已二胺改性物 AMINE248 分子式不詳 透明液體
粘度25℃1000-3000cps 每100份標准樹脂用4-8份 常溫-100℃固化。毒性較小、柔性好。
已二胺加合物
CH-2、L2505 分子式不詳 胺值160-210 低粘度透明液體 每100份標准樹脂用65份
CH3
胺值400-500 低粘度透明液體 每100份標准樹脂用60份
已二胺 HDA H2N(CH2)6NH2 分子量116
活潑氫當量29 無色片狀結晶 熔點42℃ 每100份標准樹脂用12-15份
毒性大,能常溫固化但不好。適用期較短。
三甲基已二胺 分子量158 每100份標准樹脂用20-25份
固化:20℃2小時+100℃30分鍾或20℃7天。性能:適用期50克25℃45分鍾,熱變形溫度105℃,抗彎強度1150kg/cm2,抗拉強度650kg/cm2,伸長率4.4%,沖擊強度
0.4尺-磅/寸 。 介電常數(50赫、23℃)4.0 功率因數(50赫、23℃)0.001 體積電阻9x1015
Ω-cm
二乙胺 DEA HN(C2H5)2 分子量73 活潑氫當量73 無色液體 每100份標准樹脂用12份
具有固化和催化兩個反應。
聚醚二胺 H2N(CH2)nO(CH2CH2O)mNH2
2.芳族胺類:
偏苯二胺(MPDA)
亞甲基雙苯二胺(MDA)
3.醯胺基胺類:
不同的醯胺據歐不同的反應活性。低粘度;呈現良好的粘接性能;在潮濕條件下具有良好的固化性;醯胺改性後能得到更快的固化速度及化學穩定性。
4.潛伏固化胺類:
雙氰胺是一種潛在的固化劑,具有六個月以上的穩定性;產品由多種形態及顆粒尺寸。咪唑是環氧體系的潛伏催化劑,貯存時間可以從幾個小時到6個月。它們可以用作其他固化劑的良好的促進劑,比如雙氰胺和酐類。
氰胺(DICY)
5.尿素替代物:
在雙氰胺促進劑中,可用作Monuron 和 Diuron的低毒性替代品。

4. 鑄件修補劑是什麼成分,怎麼使用的,哪個牌子的好

鑄件修補劑主要成分是高分子樹脂膠、合金為強化填充劑組成的,國內的回天膠業、好粘膠業的都不錯
HN-101鑄造缺陷修補劑的使用方法
1. 表面處理:打磨待修表面,露出金屬本體並使之粗糙化,用清洗劑清洗表面油污。
2. 配製:按質比量A:B=2:1或體積比A:B=2:1將A、B兩組份混合均勻,使之成為均一的顏色。
3.塗敷:將混合好的材料逐層塗敷於待修部位,第一層要用力壓實,使之與基材充分浸潤,排除膠層中的縫隙、氣孔。如後序需機械加工,要留出適量加工餘量。
4.固化:20�9�1~25°C固化8小時可以進行機械加工,18小時後投入使用,若溫度低應採用加熱,用紅外燈、碘鎢燈等熱源加熱,但熱源應距修復層400mm 以外(環境溫度不得高於100°C),不可用火焰直接加熱。

5. 請教一下:鑄造用的金屬模具噴塗的是什麼塗料加熱後便於脫模和保護模具

塗料應符合的技術要求:要有一定粘度,便於噴塗,在金屬型表面上能形成均勻的薄層;塗料干後不發生龜裂或脫落,且易於清除;具有高的耐火度;高溫時不會產生大量氣體;不與合金發生化學反應等。根據鑄造不同的合金(鋁合金、鋅合金、鎂合金等等),不同廠家的塗料可能有多種配方,通常是生產廠家的技術機密,不能輕易示人,不過,大致塗料基本由三類物質組成:
1.粉狀耐火材料:石墨、氧化鋅、滑石粉、鋯砂粉、硅藻土粉等
2.粘結劑:水玻璃、糖漿、紙漿廢液等
3.溶劑:一般就是普通的水,也有個別的是有機溶劑。

6. 鑄造塗料的主要成分

鑄造塗料是鑄造過程中覆蓋在型芯表面以改善其表面耐火性,化學穩定性,抗金屬液沖刷性,抗粘砂性等性能的鑄造輔助材料;鑄造塗料可製成漿狀,膏狀或粉狀,用噴,刷,侵,流等方法塗敷在型芯表面

主要成分

特種硅藻土,除去了硅藻土中5—8%的結合水及有機質和雜質;AL2O3,Sio2.;鑄造塗料懸浮劑(鋰基凹土,有機土等)。
鋁礬土,主要成分是氧化鋁,系含有雜質的水合氧化鋁,是一種土狀礦物。白色或灰白色,因含鐵而呈褐黃或淺紅色。密度3.45g/cm3,硬度1~3,不透明,質脆。極難熔化。不溶於水,能溶於硫酸、氫氧化鈉溶液。主要用於煉鋁。

石英砂是一種堅硬、耐磨、化學性能穩定的硅酸鹽礦物,其主要礦物成分是SiO2 ,石英砂的顏色為乳白色、或無色半透明狀,硬度7,性脆無解理,貝殼狀斷口,油脂光澤,密度為2.65,堆積密度(1-20目為1.6~1.8),20-200目為1.5,其化學、熱學和機械性能具有明顯的異向性,不溶於酸,微溶於KOH溶液,熔點1750℃。

藍晶石,又名二硬石,屬硅酸鹽類礦物,是一種耐火度高、高溫體積膨脹大的天然耐火原料礦物。藍晶石為三斜晶系,通常呈扁平狀的柱狀晶體,晶面上有平行條紋。顏色呈淡藍色或青色、亮灰白等。硬度為5.5-7.0,比重:3.53-3.65。其在1100℃以上高溫逐漸轉化莫來石,1450℃完全轉化莫來石結束。轉化後在1810℃分解為剛玉和液相,是替代剛玉質耐火材料的理想礦物。

石墨粉質軟,黑灰色;有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。在隔絕氧氣條件下,其熔點在3000℃以上,是最耐溫的礦物之一。常溫下石墨粉的化學性質比較穩定,不溶於水、稀酸、稀鹼和有機溶劑。

鉻鐵礦是一種礦物,主要成分為鐵、鎂和鉻的氧化物:(Fe, Mg)Cr2O4,是尖晶石的一種。它是可開採的鉻礦石,礦物成分較復雜,鎂的含量不定,有時也含鋁和鐵元素。自然界含鉻礦物約30種,但具有工業價值的只有鉻鐵礦,鉻鐵礦難熔,用作耐火材料,也用於製取三氧化二鉻、重鉻酸鈉、重鉻酸鉀等鉻化合物。

優勢

1、與磷酸鹽塗料相比它特有的物理性能決定了它的優勢;

2、透氣好;

3、保溫隔熱效果明顯,熔點在1650℃以上;

4、噴吐後附著力強且不宜剝落,通常一周後才需修補,ZD塗料不需要象其它塗料一樣每次開摸要噴塗,省卻每天因噴補塗料而拆裝摸具的繁瑣工作;

5、相對而言價格便宜,大大降低了因使用醇基塗料或進口塗料所帶來昂貴的生產鑄造成本;

6、大大提高生產效益。

7. 在鑄造工藝中有哪幾種塗料應用

摘要 A.水基漿狀塗料:骨料、水、懸浮劑、其他助劑的混合漿體 產品,骨料含量一般較高,達 65~70%左右以便於運輸和使用。 用戶使用時加水稀釋至骨料含量 45%左右後再使用。 B.醇基漿狀塗料:骨料、酒精(甲醇或乙醇) 、懸浮劑、其 他助劑的混合漿體產品,骨料含量骨料含量一般較高,達 65~ 70%左右以便於運輸和使用。用戶使用時加酒精稀釋至骨料含量 45%左右後再使用。 C.醇基膏狀塗料:骨料、酒精(甲醇或乙醇) 、懸浮劑、其 他助劑的混合漿體產品,骨料含量骨料含量較高,達 80~85%左 右以便於運輸和使用。用戶使用時加酒精攪拌稀釋至骨料含量 45%左右後再使用。 D.乾粉鑄造塗料:分水基和醇基兩種。骨料、懸浮劑、其他 助劑的混合粉體產品,便於運輸。

8. 固化劑鑄造用的固化劑是什麼成分

造用的固化劑化學成分:

  1. 脂肪族胺類 例如 乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪AE

2.芳族胺類 例如 間苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-50

3.醯胺基胺類

4.潛伏固化胺類

5.尿素替代物。

固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應,使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程,固化是通過添加固化(交聯)劑來完成的。固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。 固化劑的品種對固化物的力學性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響。

9. 鑄造人一定要懂,鑄造塗料如何制備怎麼生產應用

中小實型鑄造企業採用外購塗料的方法解決塗料來源問題。這些企業塗料用量小,一次購進一定量的塗料後短期用不完,經常發生塗料變質、沉底等質量問題,造成塗料報廢。有些交通不便的企業所購進的塗料一旦質量出現問題,無法退貨,塗料將批量報廢,造成較大的經濟損失。因此,這些企業迫切需要自製塗料,並掌握一定的塗料性能調節知識,使自身能夠對一些塗料質量問題,通過現場採取措施,挽救問題塗料。企業自製塗料需了解塗料的配方、混制方法、檢測方法及塗料性能的變化規律。這些企業條件都比較簡陋,需要配製人員能夠利用自身的條件特點選擇設備和材料。塗料的配方和混制設備有很多選擇,掌握了塗料的配製規律和鑄造工藝要求,制備出滿足使用要求的塗料。配製塗料滿足了生產的需要,為企業降低了成本,提高了產品質量;本文將相關經驗總結如下,僅供有關中小企業參考。

1、塗料所用原材料簡介
確定塗料的配方,需確定塗料的耐火材料組成、懸浮劑、消泡劑、載體溶劑的種類,掌握相關材料的理化性能和微觀結構等資料。

1. 1 耐火材料
耐火材料應主要根據鑄造合金種類選定。鑄鐵用塗料的耐火材料常選用鱗片石墨和普通石墨、石英粉、鋁礬土、滑石粉、藍晶石粉等,對幾種國外鑄鐵塗料的耐火材料進行了X射線熒光光譜分析和衍射分析,發現他們的耐火材料常有硅灰石、莫來石、雲母、剛玉、鋰輝石等,骨料中各種粒型也是搭配使用,具說可提高塗料的透氣性和強度,粒型有片狀、纖維狀及粒狀。鑄鋼件用塗料常選鎂砂粉、鋯英粉、高鋁粉、棕剛玉粉等耐火粉料。對於高錳鋼常用電熔鎂砂粉和鎂橄欖石粉,這些材料可抗高錳鋼的鹼**蝕。粒度一般在320目—200目,也要搭配使用。此種塗料必須注意鎂橄欖石粉中SiO2(石英)含量≥40%時,往往影響塗料的作用,因為SiO2和MnO會產生化學反應而粘砂。

硅灰石【CaO*SiO2】:是一種偏硅酸鹽,屬三斜晶系,分低溫型高溫型兩種,低溫型在1125℃轉變成高溫型。硅灰石具有針狀、纖維狀晶體形態(長/徑比≥22:1)和良好的耐熱性低(耐熱度≥1500℃)和燒結性,在塗料中可增加塗料強度、懸浮性和高溫透氣性。一般應選用SiO2%≥50,沉降度<70的高溫型材料。它在吉林、遼寧地區蘊藏量非常大,可在鑄鐵塗料中廣泛使用。

莫來石【3AI2O*2SiO2】:斜方晶系,熔點1810℃,多角粒型。化學性質穩定。線膨脹系數小(20~1000℃,5.3×10-6/℃),抗激冷激熱性好,商品粉料可選用經過高溫燒結的煤矸石粉,可保證塗料的高溫穩定性。該材料國內供應豐富,價格較低,在鑄鐵和普通鑄鋼中可使用。

雲母【KAI2(AISi3O20)(OH*F)2】:一種具有層片狀的硅酸鹽,密度2.6~2.86,導熱系數低(平均0.67W/m.K),保溫性能較好。其鱗片具有彈性,晶格穩定,熱化學穩定性較好。該材料熔點較低(1270~1330℃),用於鑄鐵塗料時易於粘砂。由於具有片狀形態,可賦予塗料防降性、流平行,使塗料具有良好的韌性和抗開裂性,可用於鑄鋁件塗料中。

藍晶石【AL2[SiO4]O】:根據含藍晶石的形態特點,將藍晶石礦分成3類變態:⑴針狀和纖維狀集合體(纖維針狀礦石);⑵富含空晶石的假象藍晶石集合體;⑶藍晶石結核礦(結核型礦石)。

藍晶石礦物在高溫下(1100~1650℃)煅燒轉變為莫來石和熔融狀游離二氧化硅(方石英),同時產生不同程度的體積膨脹。其轉變反應式為:
3(AI2SiO5) 3AI2O3*2SiO2+SiO2(1300℃以上)

鑄造塗料應採用煅燒過的纖維針狀產品,它的耐火度比硅灰石和石英粉高,和鋯英粉相似,由於它的纖維針狀形態,可提高塗料的強度和透氣性及耐火度。目前該產品在吉林磐石等地也有出產,可用於鑄鐵、普通鑄鋼等塗料中。其它材料的性能本文不在詳述,在選用時應仔細查找相關資料。

1.2載液
水或乙醇(甲醇)可作為載液。水基塗料成本比醇基塗料低,且懸浮性好控制,但需要一套烘乾和和排除水蒸汽的設備。醇基塗料烘乾容易,很多小型企業經常使用,但它有以下問題:澆注時發氣量大,成本高,塗料氣味很大,影響工人健康,安全性也差。一般建議多採用水基塗料工藝,尤其是一些形狀較簡單的鑄件,如錳鋼鍔板等。甲醇的應用可改善烘乾質量,可和乙醇配合使用。

1.3粘結劑
根據載液的不同,粘結劑分為水基用和醇基用兩種。對粘結劑的一般要求是:在水中或乙醇中易溶易分散;具有較高的干強度,尤其是高溫強度。糖漿、紙漿、酚醛樹脂、聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯乳液(白乳膠)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)、羧甲基纖維素(CMC),以及高溫性能好的粘土、磷酸二氫鋁、硫酸鹽、松香、水玻璃和硅溶膠都可作為塗料的粘結劑。酚醛樹脂、既具有較高的常溫強度,又具有較高的高溫強度,我們在塗料中廣泛應用。水基塗料可直接採用鹼性液態酚醛樹脂,醇基塗料採用熱固性酚醛樹脂,先在酒精中泡開,溶化後再加入塗料中,它和PVB配合使用效果更佳。聚乙烯醇(PVA)和磷酸二氫鋁配合使用,效果也較好,成本也低。某些商品塗料具有硬化可逆性,即掉到地上已硬化的塗料仍可重復混制、使用。某些水溶性樹脂,如PAM就具備這種性能。

1. 4懸浮劑
常用的懸浮劑有鋰基、鈉基或有機膨潤土、凸凹棒土、CMC等。鋰基膨潤土不但懸浮性好,所制塗料的塗刷性能也較好,在醇基塗料澡中經常採用,但採用鋰基土的塗料易於發生「沉死底」的現象,塗料最好現配現用。要水基塗料中可採用鈉土和CMC配合使用,效果也較好。有機土效果最好,價格過高,一般在要求較高的醇基塗料中少量加入。選用膨潤土類懸浮劑時,在保證懸浮性的前提下,加入量越少越好,加入量過大塗層易開裂。

1.5其它添加劑
實型(或消失模)塗料還需加入以下幾種助劑:⑴表面活性劑 用來改善塗料對塑料模樣表面的潤濕性,常用的是非離子型的表面活性劑JCF(脂肪醇聚乙烯醚)、OP-10(烷基酚與環氧乙烷的縮合物)、NNO(萘磺酸鈉甲醛縮合物),它兼有分散和減水作用。表面活性劑易於產生氣泡,在塗料中盡量少加或不加。⑵消泡劑 塗料在高速攪拌過程中也可能捲入空氣產生氣泡,因此要加入少量的消泡劑。常用的有正辛醇、正丁醇、SPA-202脂肪族礦物油、SAF(聚甲基硅氧烷乳液)。⑶防腐劑 常用的防腐劑有五氯酚萘、五氯苯酚、苯甲酸鈉、甲醛等。⑷碳吸附劑 冰晶石(Na3AIF6)在高溫下形成活性NaF、AIF3等,對模樣分解出的碳產生吸附作用,使之不沉澱在鑄件表面,從而防止鑄件表面積碳的產生。此外,塗料中還摻入氧化鐵粉(Fe2O3),提高塗料的自剝離能力和抗氮氣孔能力。件表面光潔,並在一定程度上提高尺寸精度。

2塗料的作用和性能要求
塗料可以填充型和芯的表面孔隙在高溫下抑制砂型與金屬液的熱相互作用 (機械滲透和化學侵蝕),從而防止機械粘砂,使鑄件表面光潔,並在一定程度上提高尺寸精度。塗料還能夠提高型和芯的表面強度,防止因液體金屬的沖刷作用而發生砂眼、毛刺等缺陷。塗料層的隔離作用,還能夠防止因型和芯受熱產生大量氣體侵入鑄件而形成氣孔缺陷。熱膨脹低的塗料還可減少鑄件夾砂缺陷。此外,通過在塗料中添加絕熱保溫材此外,通過在塗料中添加絕熱保溫材布,調節熱流的傳遞和運動,控制合金的凝固和結晶過程,從而消除縮松缺陷。在塗料中添加某些特殊附加物,還能做到局部孕育或表面合金化,達到改善組織的目的。塗料的這些作用,近來也受到人們的重視。對於塗料的性能,有許多要求:

2.1懸浮穩定性,塗料應當在一定時間內不沉澱、不分層、不結塊並保持密度的 均勻性。懸浮性主要決定於所添加的懸浮劑 的質量和加入量,以及耐火填料的顆粒大小和比重等。

2.2滲透性,它表示塗料在塗覆後能夠滲入型或芯表層一定深度的能力。滲透性並不是越大越好。滲透性過大,會造成不必要的浪費,或難以保持一定的厚度。滲透性過小,塗料在型或芯上的附著力小,烘乾和澆注時易起皮破損。滲透深度取決於耐火材料的粒度、塗料的比重和粘度、塗料懸濁體系的表面特性和內部結構特點,以及塗料與型或芯的潤濕性等。

2.3觸變性,(搖溶性) 物理化學中把觸變性現象視為一種溶膠軟膠可逆等溫轉變過程。觸變性包括剪切變稀粘度依時性的兩個方面:一是在剪切力作用下能變稀,剪切力去除後又會恢復原先的狀態,二是上述變稀或變稠都有一個時間進程。通俗地說,就是「一攪就稀,靜止還稠」。好的塗料應當具有一定的觸變性,使用時 「稠而不粘,滑而不淌」,便於塗刷、浸塗、噴塗,而塗料既不堆積,也不流失。觸變性是現代鑄造用的塗料的主要工藝性能之一。它在一定程度上是反映塗料許多工藝性能 (如懸浮性、塗刷性等)好壞的綜合指標。觸變性取決於塗料懸濁體系的內部結構特點,可以通過在一定剪切速率下塗料的表觀粘度和時間的關系來判斷。

2.4塗覆性, 它表示塗料以一定厚度均勻覆蓋在型或芯表面的難易程度。塗覆時應當不堆積、不流失,也不損壞型或芯的表面。目前還沒有直接測定塗覆性的辦法,一般可以用塗料的粘度、比重、觸變性、塗層厚度或塗掛重量等指標綜合衡量。

2.5表面強度, 塗料必須有足夠的表面強度,以防止塗層在搬運和合箱過程中損壞。

2.6高溫抗裂性, 塗層在烘乾和澆注過程中應當不開裂,以防止鑄件產生毛刺或脈紋。

2.7抗粘砂性, 防止粘砂的能力是塗料的主要性能之一。它主要取決於塗料的組成,尤其是耐火材料的性質以及澆注時的氣氛。塗層的厚度、強度、抗裂性對抗粘砂性也有影響。

存期長、無公害、低成本、適應性廣等。除上述性能外,還要求塗料發氣少、存期長、無公害、低成本、適應性廣等。塗料要全面滿足以上要求,實際上是困難的。對於不同的砂型種類、不同的鑄件(甚至同一鑄件的不同部位),應當根據低成本高質量的原則選擇使用適當的塗料。

3、制備和塗掛
3.1 水基實型塗料配方
首先應根據鑄造合金的種類和鑄件大小等要求確定製備塗料的性能,如耐火能力,塗層強度,塗料保存時間等,然後選擇耐火粉料、載液、粘結劑、懸浮劑和助劑,經試驗調整調整並確定配方。表1,表2和 表3列出了配製的幾種配方。

3.1表1 鑄鐵水基實型塗料配方

塗 料
組 分

鹼性酚
醛樹脂

CMC

鈉土



氧 化
鐵 粉

鋯 粉

鋰輝石

莫來石

WT/%

60

3

30

600

5

100

400

500

3.1表2 高錳鋼實型醇基塗料配方

塗 料
組 分

酚醛
樹脂

PVB

鋰土

酒精

氧 化
鐵 粉

鋯 粉

電熔
鎂粉

正辛醇

WT/%

30

6

30

500

5

170

830

5

3.1表3 鑄鐵醇基實型塗料配方

塗料
組分

酚醛
樹脂

PVB

鋰土

酒精

氧化
鐵粉

鋯粉

石墨

鱗片
石墨

WT/%

25

8

25

550

5

150

800

50

3.2塗料的制備
制備時一般先在分散機中分散,再經過研磨設備研磨。對於年用量100t以下的企業,2~3千瓦的分散機即可。其葉輪有葉片和圓盤兩種。葉片式攪拌力較大,能使物料上下翻動,但轉速稍高就會引起物料飛濺,圓盤式葉片上下交錯分布,對物料有很強的剪切作用,可平穩地高速轉動,分散效果較好,生產率也較高,設備可自製。葉輪的線速度可選用大於200cm/min的為宜。對於產量要求不高的企業,也可選用小型球磨機,圓桶直徑在0.5-0.8mm左右,轉速100轉/min左右。塗料在球磨機中研磨,除分散效果良好外,還可使骨料破碎,起到對塗料的活化作用,提高塗層的質量。球磨機比膠體磨效果好,經球磨機研磨好的塗料不但塗層強度高,而且流平性和塗刷性等工藝性能都較好,球磨時間4h以上。

水基塗料的攪拌程序一般是將膨潤土、CMC和水置於分散機中攪拌成漿狀再加入耐火材料連續攪拌,然後依次加入粘結劑、表面活性劑等助劑。膨潤土和CMC預先泡好,效果會更好。醇基塗料如使用鋰基膨潤土作懸浮劑,應預先用水預發24h以上,酚醛樹脂和PVB等也要先用酒精泡開,再將其加入分散機中混合。我們也採取過將泡好的酚醛樹脂和鋰基膨潤土混合碾壓成預混體長期保存,使用時按比例加入到其它混合料中一起混製成塗料。該法對於小型企業非常適用。

3. 3 塗料的塗敷
根據鑄件的生產批量來選用塗料的塗掛方法。對於單件、小批量生產的模樣,宜採用刷塗。對於較大的鑄件可採用流塗。流塗的塗料粘度應小一些,並具有較好的塗掛性能;批量和形狀復雜的模樣採用浸塗和流塗,薄壁易變形的模樣採用噴塗法。幾種方法可結合使用。塗料必須均勻覆蓋模樣表面,無缺塗、過度流淌或夾雜氣泡。塗層厚度一般在0.5-2.5mm,可根據鑄件形狀、薄厚、復雜程度、合金種類、澆口靜壓頭高度等因素確定。

一般需塗1-3次,每次塗層均需乾燥,如乾燥後的塗層產生裂紋,應及時降低塗料的比重、膨潤土加入量,適當增加粘結劑的加入量。塗層乾燥,一般在烘爐中通過熱空氣(低於60℃)循環實現。烘乾時間3-10h。也可採用室外晾乾、紅外線或微波乾燥。

4、質量與性能檢測
塗料性能的檢測是保證塗料質量的必要重要條件,塗料的物理性能,如比重、粘度和懸浮性可以在試驗室中用常規儀器檢查。比重的檢測最好用稱重法,因為實型塗料的粘度大,比重計及波美度計不易自由懸浮,影響檢測結果。比重的檢測非常重要,它直接影響塗層厚度,並可控制溶劑的加入量。塗層厚度可採用稱量法和專用卡尺測得。塗層透氣性測定有多種方法,在試驗室採用固定配方的膨潤土濕型砂標准試樣,在一端塗上塗料後烘乾,在普通透氣性儀上測定。在生產現場,可採用測定澆注時間的方法間接估算塗層透氣性。
塗層強度採用SVQ型塗料塗層強度測定儀測定。測試前先向底座的塗料槽中逐層塗刷塗料並烘乾,經打磨保證塗層厚度為1.2mm。測試時開動空壓機向空腔內加壓,直至塗層破裂,從壓力表上讀出最高壓力,該壓力值即作為塗料的塗層強度值。對表2和表3的塗料性能進行了測定,結果如表4和表5。

表4 鑄鐵水基實型塗料性能

塗料名稱
(24h)

懸浮性
g/cm-3

密度

透氣性

塗層強度
MPa

高溫急熱
抗裂性

發氣量
Ml/g

自製 1

98

1.90

17

0.15

1級

21

表5 實型醇基塗料性能

塗料名稱

懸浮性
(2h)

密度
g/cm-3

透氣性

塗層強度
MPa

高溫急熱
抗裂性

發氣量
Ml/g

自製 2
自製 3

95
98

1.58
1.25

75
80

0.075
1.0080

1級
1級

22.5
20.0

5、生產應用
某廠生產球鐵桿頭鑄件,需要一批高質量的實型塗料,採用進口阿什蘭消失模塗料,效果良好,但價格太高。採用國產的商品塗料,質量不是很穩定,如採用僅依靠進口塗料,勢必增加很多成本。我們通過分析認為,如大部分採用國內材料,粉狀材料成本可降低至4000元以下,經濟效益是非常明顯的,而且可以根據需要隨時進行性能調整。

根據資料配製以270目高鋁粉為耐火材料的塗料,粘結劑採用白乳膠。經輪試驗後發現,塗料透氣性較差,塗料易起泡,鑄件廢品很多,最初兩次幾乎沒有成品。採用200目莫來石和鋰輝石做為骨料,以水溶性酚醛樹脂為粘結劑,經試驗效果較好,所生產的鑄件基本都澆成了,鑄件粘砂較嚴重。隨即又在配方中添加了320目鋯粉,進行了試驗,效果非常明顯。鑄件澆鑄後塗層和鑄件非常易於剝離,完全解決了粘砂的問題,而且鑄件的成品率較高,達到了同批澆注的採用阿什塗料的水平。配方如表1。

某廠實型法生產球磨機鄂板高錳鋼鑄件,以前塗料依靠購買商品塗料,經常發生塗層開裂、粘砂等塗料廢品。為了自己解決塗料問題,曾經試驗過多種配方,都沒有成功,尤其是粘結劑和骨料的選擇,問題較大。如採用PVA加硫酸鹽粘結劑+高鋁粉等配方,塗料的常溫強度可以,但高溫強度低,鑄件粘砂嚴重。經過試驗採用表2的配方,採用該廠的球磨機等現用設備,成功的生產出了大批鑄件。配製用於鑄鐵材質的石墨塗料配方見表3。

6、結論
6.1中小實型鑄造廠採用各種國產材料自製塗料,可降低材料成本,提高產品質量,也可增強靈活性,提高市場競爭力。正確選用塗料的配方、原輔材料是自配塗料成敗的關鍵。配方的選擇除考慮技術因素外,還應考慮材料的成本,可優先採用當地和較近地區的材料。
6.2從國際范圍看,商品塗料的品種將日益增多,塗料的工藝性能和塗覆方法在不斷改善和革新。由於烘爐烘乾費用高,使用水基塗料顯得不那麼經濟,而採用低「泡沫」載體塗料、干態塗料、靜電粘結塗料、光輻耐固化塗料等,將成為塗料發展的趨 向。總之,未來的塗料,應用效率將更高,效果將更好。由於嚴格的環境保護法的限制,可望在幾年之內有的國家將不再使用易燃塗料。從國內情況看,塗料的基礎理論研究以及新型觸變性塗料的研製和應用會取得新的成果,淺色和自色塗料的應用將會逐步擴大。塗料專業定點生產和商品化、優質化,在短期內也將逐步實現。

10. 什麼是壓鑄塗料

壓鑄過程中對模具型腔、型芯表面、滑塊、推出元件、壓鑄機的沖頭和壓室等所噴塗的潤滑材料和稀釋劑的混合物,通稱為壓鑄塗料。

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