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消失模铸造中涂料的作用有哪些?

发布时间:2020-03-19 11:54

    消失模铸造作为一种新型的铸造工艺,其模样对铸件的质量有着很深的影响,消失模铸造的充型过程是型腔内的泡沫模样在流动金属液前沿的热作用下发生软化、塌陷、熔融直至气化分解,产生的液态产物和气态产物(包括珠粒中的空气)沿金属泡沫模样界面到达金属/涂料/泡沫模样、金属/涂料界面后,透过涂料进入型砂中排放等一系列复杂的物理化学反应(包括二次分解、凝聚)的传热传质过程。模样原材料主要是泡沫塑料,它是以合成树脂为母材制作而成的材料。无论何种模样材料都多少的存在碳含量。在消失模铸造的充型过程中,泡沫模样的热解是一个吸热反应,在这个过程中如果模样的密度过高,势必会吸收铁水(钢水)中大量的热,造成模样气化分解不全部,铸件产生皱皮或碳缺陷。

   下面,我们介绍一下消失模铸造中涂料作用:
   一、可以降低消失模铸铁件表面粗糙度值。采用优良涂料后,铸件的表面粗糙度值可以降低二三个等级,达到Ra=3.2~6.3um,从而提高铸件表面质量和使用性能。
   二、有助于防止或减少铸件粘砂,砂眼等缺陷,因为涂层建立了一道耐火性,热化学稳定性高的屏障,将金属液与干砂隔开来。
   三、有利于提高铸件落砂,清砂速率。
   四、能使金属液流动前沿气隙中模样热解的气体和液体产物顺利地通过,排到铸型中去,但又要防止金属液的渗入,这是防止铸件产生气孔,金属渗透和碳缺陷十分重要的条件。
   五、能提高泡沫模样的强度和刚度,防止模样在运输,填砂振动时产生变形和破坏,这对提高铸件尺寸精度和成品率至关重要。
   消失模铸造是现代箱体铸造的一种十分的铸造方式,比传统铸造较加的节能,但是对具体的铸造过程要求也很严格,在不是十分熟练的情况下,很容易出现各种铸件缺陷,比如说传统工艺中的粘砂缺陷在消失模铸造中也很常见,那么消失模铸造粘砂原因是什么呢?
   粘砂是金属液渗入到涂层和型砂中形成的机械混合物,消失模工艺生产造成粘砂的原因一般是多方面的:
   一、涂层太薄不足以抵抗金属液的浸蚀和冲刷而形成机械粘砂;
   二、涂层耐火度不够,涂料被高温金属液熔合而形成化学粘砂;
   三、造型时型砂的紧实度不足,填充不满,金属液冲破涂层而机械粘砂;
   四、内浇口引入位置太集中,容易造成局部过热而粘砂;
   五、涂层干燥不透强度低、发气量大,被金属液冲蚀而粘砂;
   六、浇注温度太高,浇注速度慢,铁水对局部(内角口周围)冲刷过热时间长;
   七、原材料锈蚀和杂质多、铁水高温熔化时间长等原因,造成铁水氧化严重,容易和涂层和型砂反应,形成低熔点化合物,降低了涂料的耐火度而造成粘砂。
   涂料是消失模工艺和新技术之一,涂层直接与金属液接触形成铸件的表面。工艺要求涂料层具有高的耐火度,良好的强度等性能。涂料耐火度取决于耐火骨料,铸铁件一般选择石英粉、铝矾土、石墨粉作耐火料配置涂料,要求石英粉SiO2>97%,粒度200~270目。铝矾土要求Al2O3≥75%是经过高温煅烧后的高铝熟料,粒度大于300目。石墨粉固定碳大于85%鳞片石墨大于30%。一般铸造厂不具备检测手段,采购耐火骨料时要对供应商提出明确的工艺要求,并索要材料质保单,这对把关材料质量很重要。涂料强度是依靠粘结剂建立的,工艺要求涂层不仅要有良好的常温强度,同时也要具备较好的高温强度。
   因而涂料粘结剂要同时选用有机粘结剂和无机粘结剂,二者合理搭配,CMC和乳胶属低温粘结剂,膨润土、水玻璃属高温粘结剂。配制涂料密度控制在1.55~1.7g/cm3,粘度30~50S,浸涂两遍时能达到1~1.5mm,涂层厚度均匀、不开裂、不起泡较为合适,浇口周围和易粘砂部位涂层可加厚一遍。为使涂料和白模良好附着并结合紧密,对于白模上拐角、凹槽等部位提前用毛刷刷涂浸润之后再整体浸涂,浸涂后对模型抖动能够让富余涂料流走,同时有利于涂料与白模的结合。