流涂涂料及質(zhì)量控制

流涂涂料及質(zhì)量控制 蘇州興業(yè)材料科技股份有限公司 宋會(huì)宗一、 前言流涂是鑄造涂料高效施涂的一種，其原理是利用涂料泵使涂料以一定壓力和流量通過(guò)特制的流涂槍將涂料噴澆到砂型或砂芯的表面，使涂層迅速、均勻地覆蓋整個(gè)砂型或砂芯表面，多余的涂料通過(guò)回收槽返回到涂料罐，可實(shí)現(xiàn)涂料的循環(huán)使用。目前流涂已廣泛應(yīng)用于各種鑄件的生產(chǎn)。流涂與刷涂和噴涂相比,人為影響小,涂層質(zhì)量的一致性好，立面和水平面涂層厚度均勻，無(wú)刷痕，施涂效率高，操作簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化施涂，也可適用于單件小批的手工操作。對(duì)于具有很深或復(fù)雜型腔的鑄型或砂芯很容易涂敷，這是刷涂和噴涂等傳統(tǒng)施涂方法無(wú)法比擬的。另外，流涂涂料可循環(huán)使用，涂料浪費(fèi)少,經(jīng)濟(jì)性好。但是目前很多鑄造廠由于對(duì)流涂缺乏較為系統(tǒng)地了解，實(shí)際流涂的效果卻不盡人意。本文將分幾個(gè)方面對(duì)流涂涂料、流涂設(shè)備及應(yīng)用質(zhì)量控制方面做一系統(tǒng)地介紹。一、 流涂質(zhì)量控制要點(diǎn)要想達(dá)到理想的流涂效果，需注意以下幾個(gè)質(zhì)量控制要點(diǎn)： 高質(zhì)量的鑄型（芯） 流涂專用涂料 砂型（芯）的準(zhǔn)備（吹散砂，修補(bǔ)，預(yù)處理等） 正確的流涂工藝參數(shù)及控制：波美度、密度、粘度、涂層厚度 專業(yè)的流涂機(jī) 正確的流涂操作刷涂可以多次涂刷，能將粗糙不平的砂型表面填平。但流涂是一次性施涂，涂層也較薄，很難填平粗糙的砂型表面，因此對(duì)鑄型表面質(zhì)量要求很高。平整、光滑、完美的砂型芯要靠高質(zhì)量的模具來(lái)保證。流涂對(duì)涂料的流變性能有特殊地要求，因此要使用流涂專用的涂料。一般的涂料很難通過(guò)簡(jiǎn)單調(diào)整波美度來(lái)達(dá)到良好的流涂效果。砂型（芯）的準(zhǔn)備也很重要。砂型表面的劃痕、缺肉、粗糙、疏松等部位要先用涂料或修補(bǔ)膏進(jìn)行處理，然后再進(jìn)行流涂。對(duì)于容易粘砂的部位還可以先刷涂預(yù)處理涂料。預(yù)處理涂料粉料為超細(xì)粉，滲透深度是普通涂料的數(shù)倍，因此可以堵塞型芯表面砂?？紫叮庸躺靶托?，使之具有更高的抗金屬液沖刷及滲透能力。流涂機(jī)要具備傾斜、翻轉(zhuǎn)等基本功能，使涂料有足夠的流量、壓力要平穩(wěn)，涂料攪拌均勻。操作者還要掌握幾個(gè)主要的操作要點(diǎn)及技巧。二、 流涂涂料的性能特點(diǎn)流涂與刷涂、浸涂等涂料施涂方法最大的不同是涂料在整個(gè)流涂過(guò)程中涂料始終要保持良好的流動(dòng)性和流平性以形成均勻光滑的涂層。圖1 是幾種涂料的典型流變特性。流涂涂料的流變性能非常獨(dú)特，是具有低屈服值、低觸變性的假塑性流體。流涂 刷涂 浸涂 圖1 幾種涂料的流變特性除此之外，流涂涂料還應(yīng)具備其他幾項(xiàng)性能。流涂涂料的主要性能特點(diǎn)總結(jié)如下：l 流平性好（自動(dòng)消除流痕） l 消光時(shí)間長(zhǎng)（流動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)） l 滲透性較低 l 懸浮性好（低波美度時(shí)懸浮性好） l 耐火度高、抗粘砂性強(qiáng) l 良好的潤(rùn)濕鋪展性能、覆蓋能力強(qiáng)三、 流涂機(jī)流涂機(jī)是流涂的核心設(shè)備，一般由涂料攪拌器、涂料泵、流涂槍、回收槽、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成。涂料攪拌器可保證涂料在流涂及循環(huán)過(guò)程中保持成分均勻一致，防止沉淀。涂料泵是涂料循環(huán)的主要部件，用于將涂料壓入管路及流涂槍，并以一定壓力和流量澆淋到砂型芯的表面，形成均勻的涂層。涂料泵一般為氣動(dòng)隔膜泵或雜質(zhì)泵。為使隔膜泵壓力平穩(wěn)，可以在隔膜泵的出口附近加一穩(wěn)壓器，或者加一涂料高位槽，涂料通過(guò)泵打到高位槽中，涂料再通過(guò)重力壓到流涂槍。 另外，涂料泵還可以用壓力罐來(lái)代替。壓力罐壓力及流量比較平穩(wěn)，但缺點(diǎn)是不能連續(xù)流涂，流涂一定時(shí)間后要打開(kāi)閥門讓涂料回流到壓力罐。流涂槍一般采用一定長(zhǎng)度及直徑的金屬管。為了保證涂料的壓力和流量合適，可以通過(guò)加裝變徑使槍頭直徑略大，在保證足夠的流量前提下又可防止壓力過(guò)大而引起噴濺?；厥詹劢Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，需要注意的是回收槽要設(shè)有合適的過(guò)濾網(wǎng)，防止砂塊、散砂、涂料皮進(jìn)入涂料。為了保證良好的流涂效果，砂型芯的翻轉(zhuǎn)是必不可少的。因此，專業(yè)流涂機(jī)應(yīng)帶有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（機(jī)械手），用于夾持砂型芯，使砂型芯流涂完后便于翻轉(zhuǎn)，讓多余的涂料流出。簡(jiǎn)單的流涂機(jī)可以不帶翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，砂型通過(guò)行車吊具也可以實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。目前國(guó)外有帶有自動(dòng)控制系統(tǒng)的流涂機(jī)。該流涂機(jī)可將涂料的密度及粘度自動(dòng)控制在設(shè)定的數(shù)值范圍內(nèi)。圖2 是幾種典型的流涂機(jī)。 a. 小型流涂機(jī) b. 帶有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的大型流涂機(jī) c. 帶有翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的7m長(zhǎng)鐵路道叉流涂機(jī) d. 氣壓式小型流涂機(jī) e. 帶有自動(dòng)控制系統(tǒng)的流涂機(jī) 圖2. 幾種典型的流涂機(jī)四、 流涂工藝及流涂操作要點(diǎn)1. 流涂涂料的準(zhǔn)備為了達(dá)到最佳的流涂效果，除要選用流涂專用涂料外，涂料的稀釋攪拌也很重要。建議配備涂料攪拌機(jī)。先將原始涂料在攪拌機(jī)中稀釋到合適的波美度或粘度，再注入到流涂機(jī)內(nèi)。這樣比直接加到流涂機(jī)中涂料更加均勻。另外，要注意稀釋劑的質(zhì)量。例如水的硬度、細(xì)菌含量會(huì)影響到涂料的流涂效果。一般自來(lái)水可滿足要求。但井水、河水等往往硬度過(guò)高，細(xì)菌含量也高，需要進(jìn)行處理后才能用于涂料的稀釋。醇基涂料用酒精或甲醇稀釋。但目前市售工業(yè)酒精或甲醇的質(zhì)量參差不齊、魚(yú)龍混雜?？梢酝ㄟ^(guò)檢驗(yàn)酒精度、沸程、與水混溶性及氣味等甄別出劣質(zhì)雜醇。 +酒精度？沸程：？混濁 牛奶 味道？2. 砂型的準(zhǔn)備：先要對(duì)造型缺陷進(jìn)行修補(bǔ)。疏松部位、劃痕、缺損等可用專用的鑄型修補(bǔ)膏進(jìn)行修補(bǔ)，局部易粘砂部位可用刷涂預(yù)處理涂料，使砂型表面更加致密、堅(jiān)固。 砂型在流涂前必須先翻轉(zhuǎn)砂箱并吹掉散砂，防止砂箱四周的松散砂塊或散砂等掉落到涂料中。3. 流涂工藝參數(shù)控制 流涂通常將波美度作為控制指標(biāo)。波美度測(cè)定簡(jiǎn)單實(shí)用，比較適合于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，其控制精度可滿足一般生產(chǎn)要求。不同涂料其合適的流涂波美度不同。一般醇基石墨涂料的流涂波美度為2030Be，醇基淺色涂料流涂波美度稍高約3545Be。醇基鋯英粉流涂涂料波美度一般為7080Be。密度或流杯粘度也可以作為流涂的控制指標(biāo)?？刂凭壬愿哂诓蓝?，檢測(cè)也不復(fù)雜。另外，涂層厚度也是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)?？刂仆苛系牟蓝?、密度或粘度實(shí)際上是控制涂層厚度的間接辦法。涂層濕態(tài)厚度一般控制在0.150.35mm。濕態(tài)厚度一般采用圖3所示的厚度規(guī)來(lái)測(cè)定。圖3 濕態(tài)厚度測(cè)定4. 流涂操作要點(diǎn)： 涂料低壓大流量：防止噴濺、易流平、效率高 上下左右順序流：從上到下，從左到右，順序流涂 砂型傾角負(fù)斜度：約-30度，防止底部涂料淤積造成涂層過(guò)厚 局部滴痕早處理：處理滴痕在可操作時(shí)間內(nèi)完成，見(jiàn)圖4 流涂時(shí)間要控制：總體流涂時(shí)間越短越好 流完之后要翻箱：傾出多余的涂料，防止流掛 圖4 涂料的可操作時(shí)間五、 流涂實(shí)例流涂實(shí)例見(jiàn)圖5鑄件名稱：高鐵軸箱鑄件材質(zhì)：低溫球鐵鑄型種類：呋喃樹(shù)脂自硬砂涂料種類：醇基淺色防硫涂料施涂方法：流涂涂料稀釋：高速分散機(jī)波