消失模铸造用涂料及配方
消失模涂料的配方
消失模涂料的配方近年来，消失模涂料在铸造行业中得到了广泛的应用，尤其是在高精度铸造中。
消失模涂料是一种特殊的涂料，它能够在高温下燃烧并释放出气体，从而使模型消失，形成空腔，以便于铸造。
本文将介绍消失模涂料的配方及其制备方法。
一、消失模涂料的配方消失模涂料的配方可以根据不同的铸造材料和工艺要求进行调整。
一般来说，消失模涂料的主要成分包括有机聚合物、填充剂、稳定剂、促进剂等。
下面是一种常用的消失模涂料的配方：1. 有机聚合物：以甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主，与甲基丙烯酸乙二醇酯（HEMA）、苯乙烯（St）、丙烯酸（AA）等组成。
2. 填充剂：以硅灰石、滑石粉、滑石质粉、陶瓷微粉等为主。
3. 稳定剂：以聚乙二醇、聚酯等为主。
4. 促进剂：以过氧化苯甲酰（BPO）等为主。
二、消失模涂料的制备方法1. 准备原材料：将有机聚合物、填充剂、稳定剂、促进剂等按照一定比例称量，分别放入不锈钢容器中。
2. 加热搅拌：将容器放入高速搅拌机中，加热至60℃左右，开始搅拌，直至混合均匀。
3. 筛选过滤：将混合后的涂料通过筛网过滤，去除杂质，保证涂料的质量。
4. 包装储存：将过滤后的涂料装入密封容器中，存放在阴凉干燥的地方，以免受潮和污染。
三、消失模涂料的应用消失模涂料主要用于精密铸造领域，如航空、航天、汽车、机械等行业。
它的主要作用是在铸造过程中起到消除模型的作用，使铸件具有更高的精度和表面质量。
此外，消失模涂料还具有以下优点： 1. 高温稳定性好：消失模涂料在高温下能够保持稳定，不会因为温度过高而燃烧或者分解。
2. 燃烧后无残留物：消失模涂料在燃烧后能够完全消失，不会留下任何残留物，对环境无污染。
3. 施工方便：消失模涂料涂覆方便，可以采用喷涂、刷涂等方式进行施工。
4. 成本低廉：消失模涂料的成本相对较低，能够满足大批量生产的需求。
总之，消失模涂料的配方和制备方法是铸造行业中的重要内容之一。
了解消失模涂料的配方和制备方法，有助于提高铸造的质量和效率，促进铸造行业的发展。
消失模涂料粘结剂配方
消失模涂料粘结剂配方消失模涂料是一种特殊的涂料，具有粘结剂的配方关系到涂料的质量和使用效果。
下面将为大家介绍一种经典的消失模涂料粘结剂配方，以帮助大家制作出高质量的消失模涂料。
首先，我们需要准备以下材料：1. 丙烯酸聚合物乳液2. 聚乙烯醇3. 液体果胶4. 静电消散剂5. pH调节剂6. 稳定剂接下来，我们来详细介绍这些材料的作用和使用方法。
1. 丙烯酸聚合物乳液是消失模涂料的主要粘结剂。
它具有良好的粘结能力和耐久性，能够将涂料牢固地粘结在模具表面。
使用时，将适量的丙烯酸聚合物乳液加入容器中，并搅拌均匀。
2. 聚乙烯醇是一种增稠剂，可以提高涂料的粘度和流动性。
在配制消失模涂料时，只需加入适量的聚乙烯醇与丙烯酸聚合物乳液一同搅拌均匀即可。
3. 液体果胶是一种胶体稳定剂，可以增加涂料的粘度和附着力。
将一定量的液体果胶加入配方中，继续搅拌均匀。
4. 静电消散剂主要用于防止涂料在涂抹过程中产生静电。
静电会造成涂层表面不平整和起皱等问题。
适量的静电消散剂能够中和涂料中的静电荷，保持涂层的平整和稳定性。
5. pH调节剂是为了调节涂料的酸碱度，使其在适宜的pH范围内。
通常使用的是氢氧化钠或者氢氧化钾等碱性物质。
添加适量的pH调节剂，能够提高涂料的光泽度和附着力。
6. 稳定剂是为了防止涂料在储存和使用过程中发生分层、沉淀或结晶现象。
根据具体的稳定剂种类和使用方法，将其加入配方中并充分搅拌均匀。
通过以上配方的合理搭配，我们可以制作出一种高质量的消失模涂料。
在使用时，可以根据具体的需求进行调整和改进。
然而，在制作消失模涂料时，务必注意安全操作，避免产生火险和化学灼伤。
同时，保持环境通风，避免吸入有害气体，做好个人防护措施。
希望以上内容能够为大家在消失模涂料制作中提供一些指导和参考，帮助大家创造出更加完美的成品。
同时也希望大家能够关注环保和安全，选择合适的涂料配方，并正确使用涂料，保护环境和自身健康。
消失模涂料配制、搅拌技巧
消失模涂料配制、搅拌技巧消失模的涂料，主要成分是骨料+粘结剂+水配制而成。
1、骨料选用一般骨料的选用，使用比较多的骨料就是180-200目骨料，常用的骨料有棕钢玉、高铝矾土、石英粉、蓝晶石粉、莫来石粉、宝珠砂粉、石墨，都是使用比较普遍的骨料。
粘结剂与骨料的配比，一般控制在1:10，也有个别生产厂家的粘结剂可以按1:20的比例配制，每个厂家生产铸件类型不同，选择的配比也不同。
加入水来搅拌配制。
根据铁水的性质不同，对骨料的选择也不一样，比如普通的灰铁，球铁，铸钢，用高铝矾土，蓝晶石粉、莫来石粉、宝珠砂粉，这几种铁水是酸性，中频炉料都是石英砂之类的酸性或中性料。
如果是生产高锰钢、耐热钢，要求使用中性或碱性的骨料，比如、棕钢玉等，碱性的镁砂粉、镁橄缆石粉，如果高锰钢、耐热钢不用碱性涂料的话，就出导致铸件化学粘砂的缺陷，同时中频炉料都是中性或碱性炉料。
2、涂料搅拌（1）控制搅拌速度和搅拌时间搅拌时，转速不能太快，只要看到涂料在搅拌桶里完全转动，没有咕噜咕噜的泡，那说明转速比较合适，如果转速太快，会导致气体侵入，涂料里产生气泡。
搅拌时间要控制在2-3小时，因为涂料中使用的粘结剂含有纤维，如果搅拌时间短，粘结剂中的CMC等纤维不能被搅碎重新组合，涂料的整体性能就会比较差。
（2）搅拌顺序一般的搅拌骨料的时候，就是要先粘贴剂搅拌1小时左右，再添加骨料，因为粘结剂里一些纤维类的东西，搅拌粘结剂的时候，粘结剂里的纤维会分散开，如果粘结剂搅拌时间不够就加入入料，纤维的分散就没有那么好。
在搅拌结束后需要测试波美度。
如果条件允许的情况下，也要测试涂料的粘度和密度，因为这样的可以控制图层的厚度，控制涂料的厚度的一致性，这样产品才能更稳定，但很多厂往往会忽略这个问题。
（3）气温对涂料的影响涂料的最佳状态是在26℃恒温保存，但大部分企业都做不到，国外很多先进的消失模工艺铸造企业，都是这样保存的。
如果是夏天，气温在在26℃以上，一般需要在涂料中加入一些助剂，比如说防腐剂之类的，避免涂料在高温条件下发酵。
消失模涂料
一、配制涂料用水PH值=7二、耐火填料粒度和级配：200目（50%）+150目（30%）+120目（20%），悬浮剂：Na膨润土，钠基膨润土。
三、（CMC）羧甲基纤维素钠：悬浮剂四、粘结剂：硅溶胶五、添加剂;①润湿剂JFC（6501），加入0.2-0.3%。
②消泡剂：有机硅消泡剂，加入0.02%。
③防腐剂：福尔马林（甲醛水溶液），加入0.02%。
④水晶石（NaAlF6）：“英国用”，加入用量0.5%。
六、耐火料：刚玉粉、镁、“锆英粉”棕刚玉、石英料。
铸铁选用棕刚玉、石英粉、高Al粒和高岭土熟料。
涂层一到二层，每层约0.2-0.25mm，二层0.6-0.8mm。
七、铸铁涂料：合肥铸锻厂（%）铝矾土、云母粉平均粒径0.075mm(180-200目)八、合肥涂料性能：九、铸钢涂料：孙万良涂料：棕刚玉基棕刚玉平均粒径0.044mm（300目），深层高温透气性1.26，粘度9/s，厚度：0.68mm。
十三、振动加速度在1-2g范围内最好，小于1g紧实度不好，大于2.5g砂粒发生跳动，损坏模型。
十四、频率50Hz，（电机2800-3000r/min）振幅0.5-1mm比较好。
十五、振动时间控制在30-60s即可。
十六、采用实心直浇道时，金属液一般是先充填上层内浇道（有反喷），而空心直浇道则先充填下层内浇道，负压的引入易使金属液沿涂料—模样界面流动而产生的附壁效应。
十七、负压充型过程中，流动的前沿总是以内浇道为中心呈放射状依次向前推进，扩散的弧度以顶注最大，侧注次之，底注最小。
充型时间以侧注最小，顶注次之，底注最长。
十八、①开放式浇注条件的充型，易出现空洞内的气体不能全部排出，件易产生残碳夹渣或气孔缺陷。
②封闭式浇注条件的充型，在选择直浇口截面积F直：内浇口面积（F内）=2.9-1.7 :1范围内。
比值越大各处液动速差别越小，有利于EPC有序排气和金属液—分解气体—泡沫模样平衡，件缺陷减少。
十九、液态金属的充型流动性随铸型负压程度的提高而增大。
消失模铸造用配方及涂料
消失模铸造用配方及涂料
消失模铸造是一种现代化、高效率的铸造技术，它可以用来制造复杂形状的零件。
在
消失模铸造过程中，涂料是一个非常重要的组成部分。
本文将介绍消失模铸造用配方及涂料。
1.填充料
填充料是制造模具的关键材料之一，这种材料通常由聚苯乙烯泡沫和粘结剂混合而成。
填充料的密度应该足够低，以便于加工和去除。
一般来说，填充料的密度应该在
15-22kg/m³之间。
2.涂料
涂料是制造消失模的重要组成部分。
涂料的主要作用是保证模具表面光滑，满足铸造
零件表面质量的要求。
常用的涂料包括硅烷涂层、硅酸盐涂层、铝酸盐涂层等。
3.粘结剂
粘结剂通常用于将填充料和涂料混合在一起，形成消失模。
粘结剂的应选用具有足够
强度和硬度的材料。
4.防脱模剂
防脱模剂是在制造模具时使用的一种特殊涂料，其主要作用是保证零件在铸造过程中
不会粘在模具上。
防脱模剂一般应选用具有耐高温、耐腐蚀性强的材料。
二、涂料的种类
1.硅酸盐涂层
硅酸盐涂层是一种常用的消失模铸造涂料，其主要成分是硅酸钠和硅酸铝钠。
硅酸盐
涂层具有良好的抗热性能，不会在铸造时产生烟雾和异味。
铝酸盐涂层是一种用于制造高精度零件的消失模铸造涂料。
其主要成分是铝酸铝钾，
易于施工和去除，能有效保证零件表面的光洁度。
总之，涂料是制造消失模铸造中不可或缺的一部分。
不同种类的涂料具有不同的特点，应根据具体情况选择合适的涂料。
消失模涂料粘结剂配方
消失模涂料粘结剂配方消失模涂料是一种用于保护和增强消失模铸造过程中模型表面的特殊涂料。
它的主要作用是在模型表面形成一层坚固、耐火、耐高温的涂层，保护模型免受高温和化学腐蚀的侵害，同时也能够提高模型的精度和表面光洁度。
消失模涂料的主要成分包括粘结剂、耐火材料、悬浮剂、消泡剂等。
其中，粘结剂是消失模涂料中的关键成分之一，它能够将耐火材料和悬浮剂等其他成分牢固地粘附在模型表面，形成一层坚固而均匀的涂层。
以下是消失模涂料粘结剂的配方：硅酸盐水泥：硅酸盐水泥是一种常见的建筑材料，具有良好的粘结性能和耐火性能。
在消失模涂料中，它可以作为主要的粘结剂，能够提供良好的初强度和耐高温性能。
硅酸盐熟料：硅酸盐熟料是一种由硅酸盐水泥和其他矿物质制成的粉末，具有较高的耐火性能和强度。
它可以提高涂料的耐高温性能和涂层强度，同时还可以改善涂料的悬浮性能。
石英砂：石英砂是一种高纯度的硅酸盐矿物，具有高硬度和良好的耐火性能。
在消失模涂料中，它可以作为填料，能够提高涂料的耐高温性能和耐磨性能。
纤维素醚：纤维素醚是一种具有良好水溶性的高分子聚合物，可以作为悬浮剂和粘结剂使用。
它可以提高涂料的悬浮性能和流平性能，同时还能够提高涂层的韧性。
消泡剂：消泡剂是一种用来消除涂料中的气泡的化学助剂，可以提高涂层的质量和表面光洁度。
常用的消泡剂包括有机硅酮、聚醚等。
配方中的各组分比例可以根据需要进行调整，以满足不同铸造工艺和模型材料的要求。
一般来说，硅酸盐水泥和硅酸盐熟料的总量应该占到涂料总质量的50%左右，石英砂可以占到涂料总质量的30%左右，纤维素醚可以占到涂料总质量的5%左右，消泡剂可以占到涂料总质量的2%左右。
在配制消失模涂料粘结剂时，需要注意以下几点：选择的原材料应该是高质量的，以保证涂料的质量和性能。
在配制过程中，应该严格控制各组分的比例，以保证涂料的质量和性能达到最佳状态。
在配制过程中，应该注意涂料的悬浮性能和流平性能，以保证涂层的质量和表面光洁度。
消失模铸造用涂料
第三章消失模铸造用涂料3.1 表面耐火涂料因为泡沫塑料模造型后，四周被型砂所包覆。
一方面，由于型砂是近似球型的，型砂与模型表面之间实际上是点接触，其界面处存在着许多微小的空隙；另一方面，浇注成型时高温金属液在负压的作用下，其穿透能力比普通砂型铸造要强得多，因此金属液极容易渗入这些空隙。
如果泡沫塑料模型表面不使用耐火涂料，则一般得到的铸件表面往往存在大量的针状缺陷，导致产品严重粘砂。
所以，消失模铸造时不论泡沫塑料模型表面多么光滑，都必须涂挂一层耐火涂料。
3.1.1 涂料的作用与技术要求3.1.1.1 涂料的作用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。
A0502、消失模涂料配制
93.铝合金发动机缸体的消失模铸造工艺研究
94.铝合金四缸发动机缸体消失模发泡模具设计
95.铝合金发动机水冷双层排气管消失模铸造成形技术应用
96.铝合金消失模铸造常见缺陷分析
97.压力场对ZL101铝合金消失模铸造性能的影响
118.消失模铸造铝液充型速度研究
119.工艺因素对干砂消失模铸铝件针孔影响的研究
120.加压对铝合金消失模铸造的影响
121.消失模铝铸件针孔形成机理研究
122.铝合金干砂消失模铸造传质研究现状与展望
123.铝合金干砂消失模铸造针孔研究
124.铝合金消失模充型过程的流场及温度场的数值模拟
28.消失模涂料的透气性及其改善方法
29.消失模水基涂料新型复合粉状添加剂——桂林5号的研究与应用
30.高锰酸钾在消失模铸造涂料中的应用
31.改良的消失模用水基涂料
32.消失模铸造棕刚玉粉-滑石粉水基涂料的研究
33.铸钢用水基高铬刚玉消失模涂料试验研究
34.对消失模铸造用涂料的一些认识
112.复杂形状氧化铝陶瓷的消失模快速成型法
113.Mn对消失模铸造B319铝合金Fe相的影响
114.RE和Al5TiB对消失模铸造B319铝合金组织的影响
115.涂料对消失模铝合金铸件孔隙率的影响
116.涂料吸着性对消失模铸造铝铸件孔隙率影响的研究
117.热解产物传输特性对消失模铝铸件针孔的影响
200920288829.一种消失模铸造涂料性能测试装置
200910233071.汽车轮毂消失模涂料配方及制造工艺
200920176674.食品级涂料承插口式消失模管件
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——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 ℃ ) 和烧结温度(1 500 ～ 1 700 ℃ ) [ 1 ] 。
虽然高温下 ,SiO 2 能与 FeO 发生反应 , 生成低熔点、低粘度化合物 FeO · SiO 2 , 易造成铸件化学粘砂 , 但对于热作用不强的中、小铸钢件和铸铁件 , 石英粉耐火涂料在普通砂型铸造中仍有一定的应用。
文中在寻找一种适用于球墨铸铁件且性能优良而价格低廉的涂料目的下 , 研究了以石英粉为耐火骨料的消失模铸造水基涂料。
1 试验材料及方法 1. 1 试验材料共用 3 种石英粉耐火骨料 , 其粒形均为多角形 , 粒度集中在 0. 075 mm 左右 , 粒度分布见表 1 。
膨润土为四川盐亭钠质膨润土 , 其吸蓝量为 39 , 使用前两天 , 将其调制成膨润土浆 , 并加入膨润土量 3 % 的 Na 2 CO 3 。
聚乙烯醇 (PVA) 使用前在沸水中熬煮成 10 % 胶体水溶液。
羧甲基纤维素钠 (CMC) 使用前 24 h 配制成 5 % 的水溶液。
载体为自来水。
表 1 石英粉的粒度分布 % 1. 2 试验方法文中拟定了表 2 中 5 种涂料 , 每种涂料均用 S460 型碾轮式混砂机制成膏状 , 然后在自制搅拌机中加入适量水搅拌成液体涂料 , 膏状涂料混制工艺如下 : 表2 涂料配方 % 用 < 30 mm 的带磨口量筒 ( 刻度为 0 ～ 100 mm) 测定涂料悬浮性 , 静置时间为 24 h 。
涂料干强度测定为 : 从 1 000 mm 高处加铁丸冲击泡沫塑料上的约 1 mm 厚的涂料壳层 , 以冲出白点为终止条件 , 涂料强度用铁丸质量 m 与涂料层的厚度 d 之比表示 , 其度量单位为 g / mm 。
用 STZ 型直读式透气性测定仪测试涂料在常温以及 400 、 700 、 1 000 ℃下的透气性 [2 ] 。
流变性的测定采用 NDJ-1 型旋转式粘度计 , 该粘度计共有 4 个转速 , 分别为6 、 12 、 30 、 60 r / min 。
测定时使用 3 号转子 , 并且涂料的温度保持在(25 ± 1) ℃。
涂料的静态剪切应力的测定用 U 型连通管 [3 ] 。
2 试验结果与分析 2. 1 涂料的强度与悬浮率钠质膨润土和 CMC 作复合悬浮剂 , 涂料有优良的悬浮性。
涂料 2 的悬浮率为 98 % , 而其余均为 100 % 。
涂料 2 的干强度明显低于其余 4 种涂料 , 只有其余 4 种的 60 % 左右 ( 见表 3) 。
涂料 2 用水玻璃与白乳胶作粘结剂。
白乳胶 ( 聚醋酸乙烯乳液 ) 其 p H 值为 4 ～ 6 , 呈弱酸性 , 而钠水玻璃有很强的碱性 , 其 p H 值为 11 ～ 13 , 因此两者易发生化学反应。
膏状涂料 2 在搅拌机中搅拌时 , 涂料液表面有黑色的油状物质生成。
即白乳胶与水玻璃发生了化学反应 , 生成新物质 ( 有待进一步确认其组成 ), 降低有效粘结剂含量 , 涂料呈现出较低的干强度以及略低的悬浮率。
涂料 1 、 3 、4 、 5 均用无机粘结剂和有机粘结剂相结合 , 有理想强度与悬浮率。
表 3 涂料的悬浮率和强度 2. 2 涂料的流变性图 1 是涂料的流变曲线 ,5 种涂料均为有屈服值的假塑性流体。
所有涂料用钠质膨润土和 CMC 作悬浮剂 , 膨润土颗粒在高度分散状态下呈片状 , 片状颗粒平面上一般带负电荷 , 边棱部分带正电荷 , 正负电荷相吸引 , 使膨润土颗粒在溶液中形成立体网状结构 ; CMC 的主链上带有许多强极性的亲水基团 , 基团之间可借助于氢键、静电引力和范德华力相结合 , 从而 CMC 高分子链间形成立体网状结构。
在低剪切应力下这种结构只稍变形而不被破坏 , 这使得涂料具有一定的屈服值 [ 1 ,4 ] 。