消失模铸造用涂料及配方
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铸造涂料配方技术铸造涂料的配方技术是指根据铸造工艺要求,选择合适的涂料材料,并按照一定比例进行混合制备的技术。
一、选择合适的涂料材料在选择涂料材料时,需要考虑以下几个因素:1. 材料的耐高温性能:由于铸造过程中存在高温融化金属的情况,铸造涂料需要具备良好的耐高温性能,以避免涂层烧损。
2. 材料的粘附性能:涂料应具备良好的粘附性能,以确保涂层能够牢固地附着在铸件表面。
3. 材料的耐磨性能:涂料应具备一定的耐磨性能,以减少因摩擦而造成的涂层磨损。
4. 材料的耐腐蚀性能:在铸造涂料中添加一定的抗腐蚀剂,以保护铸件表面免受外界腐蚀的损害。
二、制备涂料配方在制备涂料配方时,需要选择合适的添加剂,并按照一定比例进行混合。
1. 基料选取:根据需要选择合适的基料,如树脂、溶剂等。
2. 添加剂选择:根据涂料性能要求,选择适当的添加剂,如填料、增稠剂、防粘剂、分散剂等。
3. 比例控制:根据涂料性能要求和铸造工艺要求,按照一定的比例控制各种材料的用量,确保涂料配方的稳定性和可靠性。
4. 混合过程:将各种材料按照所需配方进行混合,可以采用机械搅拌、溶解、分散等方法。
三、质量控制在涂料配方技术中,需要进行质量控制,以确保配方的稳定性和性能的一致性。
1. 原材料检验:对选用的涂料材料进行检验,确保其质量符合要求。
2. 配方记录:将涂料配方进行详细记录,以便后续追溯和参考。
3. 配方调整:根据生产过程中的实际情况,对涂料配方进行调整,以达到最佳的铸造效果。
4. 涂料性能测试:对铸造涂料进行性能测试,如耐高温性能、粘附性能、耐磨性能等,以确保涂料的质量符合要求。
以上是铸造涂料配方技术的基本内容,通过科学合理的配方技术,可以制备出具有良好性能的铸造涂料,提高铸件的质量和降低生产成本。
硅溶胶铸造涂料配方
硅溶胶铸造涂料是一种常用于金属铸造中的涂料,能够提高铸件的表面质量和减少铸件的缺陷。
硅溶胶铸造涂料的配方是非常关键的,以下是硅溶胶铸造涂料的配方:
主要成分:
硅酸钠、硅酸铝钠、氯化镁、羟基乙基纤维素、粘土、纤维素、乙醇等。
配方:
硅酸钠20%
硅酸铝钠15%
氯化镁10%
羟基乙基纤维素5%
粘土15%
纤维素5%
乙醇10%
水20%
以上是硅溶胶铸造涂料的配方,不同的生产厂家可能会有所不同。
硅溶胶铸造涂料的配方应根据实际需要选择,以达到最佳的铸造效果。
精密铸造涂料配方
随着科技的发展,精密铸造行业得到了飞速发展。
而涂料作为精密铸造过程中不可或
缺的重要材料,也越来越被重视。
本文将介绍几种常用的精密铸造涂料配方。
一、高温涂料
高温涂料是用于高温环境下进行涂料防护的一种涂料。
它具有高温稳定性好、抗腐蚀
性强等一系列优点。
下面是一份常见的高温涂料配方:
1、环氧树脂:40%
2、固化剂:10%
3、松香:12%
4、煤油:30%
5、高温颜料:8%
二、消光涂料
消光涂料适用于光线比较充足的环境中,通过消光来降低表面反射光的强度,使表面
光滑、柔和。
消光涂料的光泽度高,采用长链有机物与小粒子二元体系,下面是一份典型
的消光涂料配方:
3、稀释剂:50%
三、抗化涂料
抗化涂料具有抗化学等腐蚀性、耐高温、防污染等性能,适用于涂装高腐蚀性金属、
化肥设备、石油化工等设备。
下面是一份常用的抗化涂料配方:
1、环氧羟乙基脲醛固化剂:35%
2、聚酰胺酯树脂:45%
3、微晶氧化铅防腐剂:5%
4、溶剂:15%
四、传导涂料
传导涂料是一种在表面形成导电膜层的涂料。
它具有导电性好、接地效果显著等特点,适用于镍、铬、金属等导电材料。
下面是一份常用的传导涂料配方:
1、导电聚合物:18%
2、导电炭黑:5%
3、抗静电剂:2%
以上就是常用的几种精密铸造涂料的配方,当然不同的涂料在其配方比例会有所不同,根据生产需求对配方进行适当调整是非常有必要的。
什么是消失模铸造一、什么是消失模铸造?消失模铸造技术是将与铸件尺寸形状相似的发泡塑料模型粘结组合成模型簇,刷涂耐火涂层并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在一定条件下浇注液体金属,使模型气化并占据模型位置,凝固冷却后形成所需铸件的方法。
对于消失模铸造,有多种不同的叫法。
国内主要的叫法有“干砂实型铸造”、“负压实型铸造”,简称EPC铸造。
国外的叫法主要有:Lost Foam Process (U.S.A)、P0licast Process(Italy)等。
与传统的铸造技术相比,消失模铸造技术具有与无伦比的优势,因此被国内外铸造界誉为“二十一世纪的铸造技术”和“铸造工业的绿色革命”。
二、国外消失模铸造的发展简史?1956年美国人H.F.SHOYER开始了将聚苯乙烯泡沫塑料用于铸造的试验,并获得成功,引起了人们极大的兴趣,1958年以专利的形式公布于众,当时称之为“无型腔铸造”。
起初,该法只是用来制造金属雕像等艺术品铸件,以后经过许多实践和探索,1962年西德从美国引进专利,消失模铸造法才开始被开发,并在工业上得到应用。
1964年美国的T.R.SMITH发表了使用无粘结剂干砂造型生产消失模铸件的专利。
到了1967年,采用普通粘土砂和自硬砂的消失模铸造法获得了成功,并在许多国家得到了应用,生产了成千上万吨铸件,但无粘结剂干砂实型铸造却没得到发展,仍处于探索阶段。
在整个六十年代直至七十年代,消失模铸造法仅限于单件小批生产,典型产品是汽车模具、机器底座、艺术品等。
1968年,德国人E.KRYZMOWSKI在砂箱内抽成负压进行浇注,取得了专利,即现在的消失模铸造。
八十年代以前,由于专利的制约,生产中使用无粘结剂干砂消失模铸造受到限制;铸造界与其他产业部门协调不够;由于工艺不当、型砂和涂料不合适以及模型质量不高所导致的实型铸件外观及内在质量不够好,造成了一部分人的等待、观望甚至怀疑的态度,使得消失模铸造法发展缓慢。
目前,内许多厂家在应用消失模工艺生产高锰钢铸件时,多采用石英砂作为造型材料,所用的涂料大都水基镁砂粉,刚玉粉、锆英粉等涂料,不仅成本高,而且许多性能也不够理想。
因此,必须开发与研制性能优良,成本低廉,而且适用于消失模铸造生产高锰钢铸件的涂料及造型材料。
为此,我厂于1998年7月开展了一系列的试验与试生产工作。
经过试验,采用镁橄榄石粉作为骨料配制的水基镁橄榄石粉涂料以及用镁橄榄石砂作为造型材料生产高锰钢铸件取得了较好的效果。
1 镁橄榄石砂(粉)的性能镁橄榄石砂与传统的石英砂相比有如下特点:(1)导热性能好,热膨胀缓慢均匀,不易产生夹砂。
(2)无游离的SiO2存在,无硅尘危害,浇注时无CO气体产生,生产环境良好。
(3)耐火度高(1 700 ℃),抗金属氧化物侵蚀能力强,特别对高锰钢铸件有很高的化学稳定性,能有效防止铸件的化学粘砂和机械粘砂,铸件表面光洁,轮廓清晰,尺寸准确,合格率高。
(4)回收利用率高。
此外,用镁橄榄石粉作为涂料具有触变性好,屈服值适宜、悬浮率高,易涂挂,涂层强度高,高温爆热不开裂、抗粘砂性强、铸件表面光洁、涂层烧结成壳自行剥离等优良性能,其化学成分及物理性能,见表1、表2。
表1 镁橄榄石砂(粉)化学成分Tab.1 Composition of forsterite sand/powder %粒径/mmMgOSiO2Al2O3Fe2O3Cr2O3其余0.300~0.212≥45≤40≤3≤11不限≤10.850~0.212≥40≤40≤3≤11不限≤1表2 镁橄榄石砂(粉)物理性能Tab.2 Physical property of forsterite sand/powder名称无粒度微粒水分耐火度灼减量真密度镁橄榄石砂(粉)≥75%3%<0.5%1700℃≤3%3.0表1、表2中的数据显示,镁橄榄石砂(粉)属碱性,抗碱性熔渣能力强,而且耐火度高,能抵御高锰钢金属液体的冲刷,同时成本较低,将其应用于高锰钢铸件的消失模铸造中已显示出优越性。
1 涂料成分为镁砂粉30-50%、珠光粉20-40%、云母粉15-30%、硅溶胶3-9%、白 乳胶1-5%、聚丙烯酰胺0.1-0.8%、羧甲基纤维素钠0.1-0.8%、吸附剂1-6%、阻燃 剂0.3-2% 制备时先将吸附剂、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺分别加水配成溶液,再与骨料及其他成分 混合搅拌而成。本发明的涂料能有效吸附泡沫塑料模样热解产生的液态产物,大大减少铸件 的孔隙率,并在铸型-镁液界面间形成还原性保护气氛层,使镁合金表面形成保护膜,阻止 氧化进行,防止了浇注时镁合金在铸型内的燃烧,有利于获得表面光洁、无氧化皱皮的镁合 金铸件 .2 浇注时的负压度 浇注时施以负压可以帮助热解产物排出型外,有利于减少皱皮缺陷,但应注意负压度不可过 低,否则容易引起渗透粘砂缺陷。 浇注温度对球铁铸件皱皮缺陷的影响。 一般说来,提高浇注温度,有利于热解产物气化,并排出型外,因而可减少皱皮缺陷。对于 高铬铸铁,其浇注温度高于,对于灰铸铁和球铁,其浇注温度大于,皱皮缺陷基本可以消除。 2.浇注系统 顶注式浇注系统有利于减少表面皱皮缺陷,但容易引起内部炭黑夹杂。底注式浇注系统可以 实现金属液平稳上升,模样逐层气化,不会产生内部炭黑夹杂;但在铸件上表面往往会聚集 较多的热解产物,同时上部金属液温度最低,不利于热解产物气化,容易形成较严重的皱皮 缺陷。因此,必须在上部设置集渣冒口,设法将热解产物排出铸件之外。通常,较高的铸件 用阶梯式浇注系统,这样既可以实现平稳充填,减少炭黑夹杂缺陷,又不容易出现皱皮缺陷。 只有高度不大的小件才可以采用顶注式浇注系统 以上解答来自于罗通博士的博文,仅供参考 涂料配方 下列仅供参考。 1.铝矾土 90%,石英粉10%,酚醛树脂2%,白乳胶2%,钙膨润土3%,洗衣粉0.1%, 异丙醇0.1%,适量的水 2.硅砂粉与铝矾土比例2:3,(耐火材料100%),GM-1 树脂2%,硅溶胶3%,锂膨润 土1%,CMC1.5%,平平如0.3%,减水剂0.5%,适量的水 3.铝矾土60%,片状石墨40%,硅溶胶4%,粘结剂4%,膨润土1%氧化铁3%,CMC3%,N 助剂0.5% 以上配方摘自于书本至于比例之和超过100%我也处于迷惑不解中。望共同探讨。 3.骨料 膨润土 乳白胶 CMC BY 水 100% 2.7% 3.5% 2.5% 2.5% 适量 参考资料: 消失模铸造工艺在大口径球铁管件 4. 涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一。为降低消失模铸造涂料的成本 ,研制了水基消 失模涂料。文中采用石英粉为耐火骨料 ,石英粉共有 3 种粒度分布。所有涂料用碾轮式混砂 机制成膏状涂料 ,在搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料 ,然后测其性能。研制出的涂料 , 配方为 :石英粉 10 0 % ,膨润土 4 % ,白乳胶 2 .5 % ,树脂3%,羧甲基纤维素钠 (CMC) 0 .5 % ,以及其它附加物 ,其中石英粉要求粒度分布相对集中。该涂料成本低且具有优良的工 艺性能 ,特别适用于铸钢,球墨铸铁件的消失模铸造生产 5. 高锰钢件消失模醇基涂料的研制 失模铸造作为一种先进的铸造方法深受人们的重视 , 并应用到高锰钢件的生 产。目前 , 生产厂家所用涂料大都采用水基刚玉、锆英粉涂料或醇基镁砂粉涂 料。使用水基刚玉涂料成本偏高 , 且涂料性能也不理想。水基锆英粉涂料由于 锆英粉呈弱酸性 , 而高锰钢呈碱性 , 所以用其生产高锰钢件时 , 在铸件热节 部位或者是厚大铸件往往产生严重粘砂 [1 ] 。以聚乙烯醇缩丁醛 (PVB) 为粘 结剂的醇基镁砂粉涂料 , 强度偏低 , 若为增加强度而增加 PVB 的使用量又造 成 PVB 发泡 , 铸件表面出现麻坑。因此 , 为获得优质铸件 , 有必要开发新的 涂料以适应生产高锰钢件尤其是大型高锰钢件的需要。 1 试验材料 1 . 1 耐火骨料 涂料所用耐火骨料为铁合金厂生产铬铁的副产品 —— 铬铁渣 , 经破碎研磨成 粉状 ( 料度 200 目 ) 。因其 A l 2 O 3 含量超过 85% ,C r 2 O 3 含量超过 10% , 故称高铬刚玉。其熔点为 1 830 ~ 2 000 ℃ , 密度为 3. 68g /cm 3 , 莫氏硬度为 9, 热膨胀系数约为石英的一半 , 热导率为石英的 2 倍。高铬刚玉 属中性材料 , 不易与高锰钢液发生化学反应 , 且耐火度较高 , 能够抵御高温 金属液体的冲刷 , 其它性能皆有利于配制性能良好的涂料 , 同时成本较低 , 仅为刚玉粉、锆英粉价钱的 1 /3 左右。 1 . 2 其它组分 α 醇基涂料粘结剂采用酚醛树脂 , 其耐热性好 , 价格 也 适当。 PVB 既是悬浮剂又是粘结剂。 PVB 与酚醛树脂混合使用可以提高涂层强 度 [2 ] 。二者在使用前均溶 于酒精中待用。悬浮剂选用锂基膨润土 , 可在酒 精溶剂 中形成醇溶胶。先用少量水引发 , 静置 24 h 后 , 变成膏 状 , 这时 加适量乙醇再用高速搅拌机分散制成膏状悬 浮剂。 溶剂为工业乙醇 , 助剂采用微量表面活性剂、消泡 剂 ( 正辛醇 ) 等。为使涂 料层在落砂时易剥离、防粘砂 , 加入熔剂 Fe 2 O 3 。 2 涂料性能的测试方法 悬浮性系用静置法 , 在 100m l 量筒中测涂料静置 24 h 后的沉淀物所占体积 百分比。 透气性在 STZ 直接式透气性测定仪上测定 ( 用透 气性标准度样 ) 。涂料层干 态透气性的具体操作及计算 方法见文献 [3 ] 。 涂层强度测定 [4 ] 是由粘度杯向涂有涂层的玻璃板 上落砂 , 直至擦破涂层 露出玻璃板为止 , 称出落砂总质 量 , 作为判断涂料层面强度的定量指标。 高温抗裂性测定 , 是将 ___< 50 mm 的水玻璃砂型试 样浸入涂料形成 2 mm 的 涂层 , 干燥后放入高温炉中 , 在 1 200 急热 2m in 取出观察涂层开裂的情 况。 触变性是采用 NDJ - 1 型旋转式粘度计测量涂料的表观粘度随时间的变化情况 , 即触变性曲线。涂料其它性能测试参照文献 [3 ] 进行。 3 试验结果 3 . 1 最佳涂料配方的确定 悬浮性、透气性和涂层强度是消失模涂料的基本性能。为此采用正交试验方法考 察涂料主要组成 ( 酚醛树脂、 PVB 、膨润土及氧化铁粉 ) 对其性能的影响 , 以确定出最佳涂料配方。正交试验采用 4 因素 3 水平 ( 表 1) , 试验结果如 表 2 。醇基涂料的配制工艺 : 锂基膨润土 + 助剂 + PVB+ 酚醛树脂 + 耐火填 料 + 熔剂 + 适量 球磨球磨 工业酒精 30 ~ 60 m in + 酒精 . 5 ~ - 0 m in 出料。根据各因 素对悬浮性、透气性和涂料强度的主次关系综合权衡 , A 2 B 2 C 3 D 3 为最佳水平组合条件 , 即为最佳涂料配方。 表 1 L 9 ( 3 4 ) 因素水平表 ( 质量分数 , %) 表 2 正交试验结果 3 . 2 最佳涂料性能 确定最佳配方后 , 再以此配方配制涂料 , 考察涂料的其它性能能否满足消失 模铸造的要求。 (1) 涂挂性 对不同结构的消失模采用刷、浸、喷、淋等涂敷方法在消失模表面 涂敷涂料 , 都能在表面上形成一层均匀的涂层 , 说明研制的涂料涂挂性较好。 (2) 触变性 要使消失模表面形成一层均匀且具有一定厚度的涂料层 , 就要求 涂料应具有良好的触变性 , 使其同时具有一定的涂刷性和抗流淌性。图 1 为研 制涂料及文献涂料的触变性曲线 , 可见两种涂料的表观粘度在恒定的剪切速率 下随着剪切时间的延长而大幅度降低 , 但最佳涂料触变性曲线斜率大于文献涂 料 图 1 涂料触变特性曲线 触变性曲线的斜率 , 表明该涂料涂敷时的涂刷性和涂平性优于文献涂料。 触变性值计算时 , 将 10m in 的读数 ( S ′ ) 与 30 s 时的读数 ( S ) 代入 下式计算 [5 ] : 最佳涂料触变性S =( S - S ′ S ) × 100 /(63-21) × 100 /63= 66. 6 文献涂料触变性 =( S - S ′ S ) × 100 /= (65-25) × 100 /65= 61. 5 可见两种涂料触变性值均远大于涂料触变性应大于 20 的要求 [6 ] 。但仍可看 出最佳涂料触变性优于文献涂料的触变性值。 (3) 物化性能 将最佳涂料与文献 [7 ] 推荐的醇基镁砂粉涂料性能比较见表 3, 可见其悬浮性、透气性、涂层强度均优于推荐涂料 , 证明新开发的涂料比较 优良。 表 3 最佳涂料与文献 推荐涂料性能对比 3 . 3 生产验证 在锦州发电厂铸造分厂进行批量生产验证。采用了刷涂、浸涂和淋涂方法 , 用 带有这种涂层的消失模浇注球磨机衬板 , 破碎机颚板及挖掘机半齿等高锰钢铸 件 , 最大件 270 kg, 最大壁厚达 120mm 。落砂后铸件表面光洁 , 平整 , 棱 角清晰 , 无粘砂 , 尺寸精度高。涂料烧结层呈片状脱落。 4 结论 (1) 研制的高锰钢件消失模醇基涂料性能优良 , 成本低廉 , 浇注的铸件表面 质量好 , 光洁无粘砂 , 尺寸精度高。 (2) 涂料不仅适合于生产高锰钢铸件 , 也适合于生产碳钢件。. 6. 消失模铸造水基涂料的研制 摘 要 : 涂料是消失模铸造最关键的辅助材料之一。为降低消失模铸造涂料的 成本 , 研制了水基消失模涂料。文中采用石英粉为耐火骨料 , 石英粉共有 3 种粒度分布。所有涂料用碾轮式混砂机制成膏状涂料 , 在搅拌机中加入适量水 搅拌成液体涂料 , 然后测其性能。研制出的涂料 , 配方为 : 石英粉 100 % , 膨润土 4 % , 白乳胶 2. 5 % , 羧甲基纤维素钠 (CMC)0. 5 % , 以及其它附加 物 , 其中石英粉要求粒度分布相对集中。该涂料成本低且具有优良的工艺性能 , 特别适用于球墨铸铁件的消失模铸造生产。 关键词 : 消失模铸造 ; 涂料 ; 透气性 ; 流变性 自从 1958 年消失模铸造诞生以来 , 消失模铸造引起了铸造界的广泛注 意 , 在铸铁件、铸铝件的生产上有一些应用。进入 80 年代 , 随着干砂消失模 铸造专利的失效 , 消失模铸造得到了迅猛的发展 , 国外开始建立了一大批生 产线 , 用于铸铝、铸铁件以及铸钢件的批量生产。 泡沫塑料模样、涂料、真空度、振动等均为消失模 铸造的关键技术 , 这些技术 对铸件的质量有重要的影响。其中涂料层的性状不仅影响模样的气化和气体的迁 移 , 而且和铸件表面质量、表面缺陷、铸件精度乃至 铸件内在质量等都密切相 关。除传统砂型铸造中要求 涂料有良好的悬浮性、适宜的密度、粘度和流变特 性 外 , 还要求涂料有适宜的透气性。现有消失模铸造涂 料一般以棕刚玉、锆 英粉、铝矾土等为耐火骨料 , 成本 较高。石英粉是最便宜的耐火填料之一 , 具 有较高的熔点 (1 713 ℃ ) 和烧结温