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消失模涂料的典型工艺质量控制
消失模涂料的典型工艺质量控制

  1.原辅材料的优化控制

  消失模涂料生产需要的原辅材料大致分为模样原辅材料、干砂原辅材料、涂料原辅材料、合金熔炼原辅材料等。由于消失模涂料工艺是一项系统工程,原辅材料的选择尤为重要。控制各种原辅材料的质量和参数是消失模涂料成败的基础。

  模样材料通常称之为珠粒,铸造上采用的珠粒一般分为两种类型,即聚苯乙烯(EPS-Polysty-rene)珠粒和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-Polymethyl Methacrylate)珠粒,二者都属于高分子材料。还有一种EPS+PMMA的聚合物。对于低碳钢铸件,模样材料中的碳易使铸件表面产生增碳现象,从而导致各种碳缺陷。其中EPS(~(C)92%)、EPS+PMMA共聚物、PMMA(oJ(C)60%)对铸件的增碳影响程度依次减小。模样的密度是其发气量的重要控制参数,上述三种材料的发气量从小到大依次为EPS、EPS+PMMA共聚物、PMMA。珠粒的尺寸应根据所生产铸件的壁厚选择,一般情况厚大铸件选用较粗粒径的珠粒,薄壁铸件选用较细粒径的珠粒,使铸件最薄部位保持三个珠粒以上为宜。

  模样材料的预发泡和成型控制也是技术成功的一个关键。一般情况下预发泡珠粒其密度控制在约o.024—o.03 g/cm;,其体积约为原珠粒体积的30倍。成形模样的密度控制在约o.02-0.025 g/cm,。

  干砂是消失模涂料的造型材料,选择干砂应与生产的铸件材质有关,高温合金采用耐火度较高、颗粒较粗的干砂。干砂主要使用天然硅砂,应去除砂中的铁渣、粉尘和水分,并保持使用温度不高于50℃。

  2.涂料制配的控制

  涂料是消失模涂料中必不可少的原料,现在许多铸造厂采用自制涂料。涂料的主要作用是提高模样的强度和刚度、防止破坏或变形;隔离金属液和铸型;排除模样汽化产物;保证铸件表面质量等。消失模涂料中耐火骨料主要有锆石粉、铝矾土、棕刚玉粉、石英粉、滑石粉、莫来石粉、云母粉等。其粒径级配应兼顾防止粘砂和高温透气性,粒形有利于提高透气性,通常选择一定数量的球状颗粒,有利于模样汽化后气体的逸出或模样不完全分解的液化产物的排除。

  消失模涂料涂料的载液多采用水基,其粘结剂主要包括粘土、水玻璃、糖浆、纸浆废液、白乳胶、硅溶胶等。在选择粘结剂时应考虑以下几个方面因素:高温发气性;涂挂性;涂层强度和刚度;浸蚀模样性等。悬浮剂用于防止涂料发生沉积、分层、结块,使涂料具有触变性。一般可采用膨润土、凹凸棒石粘土、有机高分子化合物及其复合体等。消失模涂料中还需添加表面活性剂,以增加涂料的涂挂性,提高涂料与模样表面的亲和性和结合强度。常加入其他添加剂,如消泡剂、减水剂、防腐剂、颜料等。要求涂层具有良好的强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性、吸湿性、清理性、涂挂性、悬浮性等。综合起来主要包括工作性能和工艺性能。

  涂料的工作性能包括强度、透气性、耐火度、绝热性、耐急冷急热性等,主要是在浇注和冷却过程中应具有的性能,其中最重要的是强度和透气性。涂料的工艺性能包括涂挂性、悬浮性等,主要是在涂挂操作中所要求的性能。一般消失模涂料多采用水基涂料,涂料与模样一般不润湿,从而要求改进水基涂料的涂挂性。涂挂性是指模型涂挂涂料后一般需要悬挂干燥,希望涂料在涂挂后尽快不滴不淌,确保涂料层的均匀性,减少环境污染。悬浮性是指涂料在使用过程中,涂料保持密度的均匀性,不发生沉积现象。


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