铸造用涂料

HEATS

一.涂料的作用
    砂型铸造用涂料是指用来涂敷在砂型型腔和砂芯表面形成薄层的材料。其作用是：
    1）避免铸件产生表面粗糙、机械粘砂、化学粘砂；
    2）防止减少铸件产生与砂子有关的其他铸造缺陷或质量问题；
    3）用涂料来产生冶金效应，改善铸件局部的表面性能和内在质量。
二.优质涂料应具有的性能
    1）好的悬浮性及再搅匀性；
    2）一定的触变性；
    3）好的覆盖能力，对砂芯（型）施涂时，涂料能以一定厚度遮盖砂芯（型）表面的性能；
    4）具有适当的渗透性；
    5）具有良好的粘结强度和耐激热性，也不应出现开裂或剥落；
    6）好的抗粘砂性；
    7）低的发气性；
    8）好的贮存性；
    9）各种原材料资源丰富．成本低廉，并能满足劳动卫生方面的要求。
三.涂料的基本组成
    1）耐火粉料
    耐火粉料是涂料中的最主要组分，在涂料中的质量分数通常高于50％。国外常称为耐火填料、基料。因其主要组成物皆为耐火材料粉碎而成的细粉。
    2) 载体液体
    载体液体的作用是使耐火粉料分散或悬浮在载体液体内，使涂料保持一定粘度和密度，便于喷涂、浸徐、流涂或刷涂到型、芯工作表面。可用的载体液体有水、乙醇、甲醇、异丙醇、1一丁酸、汽油、煤油、2一丙烯醛、氯化烃类等，其中最常用的是水。
    3）悬浮剂
    它是稠化载体液体，促使涂料中耐火粉料在载体液体中保持悬浮，防止沉淀、分层和防止载体液体过分渗入造型材料而加入的物质。水基涂料常用的悬浮剂一类是使水形成胶体溶液的无机粘结剂，例如膨润土、蒙托石等；一类是能与水形成高分子溶液的有机悬浮剂，例如羟甲基纤维素（CMC）、海藻酸钠、聚乙烯醇（PVA）、糖浆、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸胺等。
    4）粘结剂
    它使涂料中的耐火粉料彼此粘结在一起，并使涂料能牢固粘附在型、芯的表面。属于低温型的有水溶性合成树脂、聚醋酸乙烯乳液（乳白胶）、淀粉、干性植物油、亚硫酸盐纸浆废液、水柏油等；属于高温型的有钠水玻璃、硅溶胶、聚合磷酸等，后者中大多在低温时也起粘结作用。
    醇基涂料用的粘结剂属于低温型的有松香、漆片（虫胶）、PVB等；属于较高温型或高温型的有加了六亚甲基四胺的线性酚醛树脂、热固性酚醛树脂、硅酸乙酯等。
    5）其他添加剂
    为了改善涂料的某种性能而须另加少量物质。有表面活性、消泡剂、防腐剂、防潮剂、减水剂和防渗剂等。
四.涂料的配制
    铸造涂料按使用的合金种类分，有铸钢、铸铁、有色合金用涂料；按涂料中的主要耐火粉料分，有石墨涂料、锆英粉涂料、刚玉涂料等；按使用的载体液体分，有水基、醇基及无载体液体（无溶剂）涂料；按砂型铸造采用的主要工艺分，有湿型用涂料、化学粘结剂砂型（芯）用涂料、气化模用涂料以及具有冶金效应的涂料等。
    涂料的配制按砂型铸造采用工艺的不同而有所差别。湿型采用液体涂料，例如将质量分数为50~60%的石墨粉和40~50%废机油掺和搅拌，再用适量汽油稀释喷涂于湿型型腔表面或采用其他类似配方。
    化学粘结剂砂型一般采用水基涂料。耐火粉料的加入量，以其质量为100，其他组分按比例假如。用膨润土作悬浮剂加入量不宜超过4%，粘结剂的加入量为1~3%，改善某些性能用的其他添加剂，则根据具体实际需要决定。
    涂料的组分及配比确定后，制备工艺是很重要的一环。制备时各组分定量要准，所用容器及设备应清洁。为使涂料各组分高度分散，可采用多种制备工艺。例如：①先使用轮碾机或球磨机对涂料进行充分碾压或球磨，制成膏状（用轮碾机时）或液态涂料，使用时再稀释和用搅拌机搅拌；②单纯用搅拌机搅拌；③用搅拌机搅拌后的涂料再经胶体磨（或对滚机）使涂料受到很大的剪切力、摩擦力、离心力和高频振动等作用，达到被有效的粉碎、搅拌、均质和分散的目的。
五.涂料的涂敷方法
    涂料的主要涂敷方法有刷、浸、喷、流、静电喷等。每种涂敷方法需要不同的涂料性能，而正确涂敷方法的采用，取决于砂芯（型）形状，大小、批量，以及是型还是芯。
    1）刷涂法 要求涂料的流型是触变性流体，刷涂要求工人有熟练的技术，劳动强度大，生产率低。
    2）浸涂法 是将砂芯用手工或机械浸没在涂料槽中，经过一定时间从槽内取出，用振动或旋转或摔动或刷子去除多余涂料。此法是最快的施涂方法，大多用于高生产率的铸造车间，容易实现机械操作。
    3）喷涂法 是比刷涂要快得多的施涂法。此法最好用于形状较简单的砂型和砂芯。使用醇基涂料时，洒精雾化散入空气的量大，污染环境。
    4）流涂法 是一种新型快速方法，特别适合较大砂型和砂芯生产线上涂料工位的施涂要求。