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    消失模涂料鑄鐵關(guān)鍵因素
    消失模涂料鑄鐵關(guān)鍵因素

      程方法為:將鑄件相似尺寸的模型上涂刷一層耐火層,待烘干成形后與石英砂一起造型,最后澆筑金屬液體,過(guò)程中高溫使模型氣化,金屬液體凝固后得到所需要的鑄件[1-3]。由于精度高、成本低、易設計、工藝簡(jiǎn)單、污染小、效率高等優(yōu)點(diǎn),消失模鑄造的應用越來(lái)越廣泛,受到國內外的關(guān)注。



    消失模涂料鑄鐵關(guān)鍵因素


      消失模涂料是消失模鑄造中的一種關(guān)鍵因素,它是涂覆在模型表面的一直特殊涂料。消失模鑄造的技術(shù)發(fā)展和革新主要受制于消失模涂料的發(fā)展和創(chuàng )新,可以說(shuō),只有消失模涂料的發(fā)展才能帶來(lái)消失模鑄造的發(fā)展。本論文主要從消失模涂料的歷史、現狀和未來(lái)發(fā)展趨勢等介紹消失模涂料。

      1 消失模涂料的簡(jiǎn)介

      消失模涂料一般由骨料、粘結劑、懸浮劑、載液、添加劑等原料分散混合而成[4-5]。

      消失模涂料骨料是消失模涂料的主要成分,對涂料的強度、通氣性等方面影響很大,但也會(huì )導致鑄造過(guò)程產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷。一般通過(guò)鑄件的金屬類(lèi)型、大小、溫度、外形等綜合因素,選擇合適的骨料。常見(jiàn)的骨料有硅砂、剛玉、滑石、石英、石墨等,可以是單一骨料,也可以是多種骨料混合;粘結劑一般有無(wú)機和有機兩種,可以增加涂料的強度,增加附著(zhù)力;懸浮劑在涂料中的作用,主要是防止涂料結塊、聚集、沉降等,增加粘度、觸變性、涂覆性等特性;載液作為涂料的分散介質(zhì),一般為水基或醇基,合理選擇載液可以提高鑄件的表面質(zhì)量;對需要一些特定的性能的涂料,需要有針對性的添加一些添加劑,比如表面活性劑、消泡劑、防腐劑等等。


    消失模涂料鑄鐵關(guān)鍵因素


      消失模涂料涂覆在模型上,在消失模鑄造工藝中起到支撐、轉熱、傳質(zhì)、控制金屬流動(dòng)性、影響表面質(zhì)量等作用。主要作用如下:(1)增加模型的強度和剛度,減少形變;(2)起到保護金屬液作用,防止流入型砂中;(3)高透氣性保證消失模分解產(chǎn)物逸出;(4)良好的剝離性。

      2 消失模涂料國內外研究狀況

      2.1 國內研究現狀

      上世紀八九十年代,我國對消失模鑄造的研究,從起初的模型的設計、制造、裝配等,過(guò)渡到對涂料性能的研究[6]。已經(jīng)應用的涂料配方,大多價(jià)格昂貴、成本過(guò)高,涂料質(zhì)量也不佳。

      隨著(zhù)不少針對消失模涂料的原料骨料、混合工藝、透氣性的研究,此外還有懸浮劑、粘結劑等助劑方面的研究,消失模涂料的發(fā)展已有長(cháng)足進(jìn)步。目前,國內生產(chǎn)的涂料質(zhì)量還不成熟,要大規模國產(chǎn)化還有一些技術(shù)需要攻克。隨著(zhù),國內生產(chǎn)對消失模涂料的需求增加,人力和物力的大量投入,涂料的國產(chǎn)化相信指日可。

      2.2 國外發(fā)展現狀

      在國外,消失模涂料應用和研發(fā)都較早,目前已有不少專(zhuān)利產(chǎn)品[7-8]。例如,英國的 Foseco MORNAL 公司擁有成熟的 styromol系列涂料,該系列產(chǎn)品體現出優(yōu)良的保溫、透氣、耐火等性能。

      消失模涂料將少量冰晶石(Na3AlF6)加入涂料中,鑄造高溫下生產(chǎn) NaF、AlF3等,可以吸附鑄造過(guò)程中產(chǎn)生的碳,從而消除缺陷,提高鑄件質(zhì)量。日本的消失模涂料也比較成熟,將5 %~8 %的氧化性物質(zhì)等加入到以 SiO2做基材的涂料中,并輔以粘結劑、懸浮劑、添加劑等原料,可以減輕鑄件的增碳缺陷。

      3 消失模鑄造涂料的發(fā)展趨勢

      消失模涂料是消失模鑄造工藝的關(guān)鍵,涂料的發(fā)展才能推進(jìn)消失模鑄造的發(fā)展[9]。為符合鑄造環(huán)保、節能、可持續化的發(fā)展方向,消失模涂料的研發(fā)向著(zhù)綠色環(huán)保、多元化等方向發(fā)展。主要的發(fā)展方向有以下幾個(gè):

      3.1 發(fā)展水基(快干)涂料

      當前,醇基涂料目前應用廣泛,但醇基涂料價(jià)格昂貴,易燃易爆,對環(huán)境污染大,且不易運輸和貯存。與醇基涂料相比,水基涂料成本低廉,也沒(méi)有運輸和貯存方面的缺陷,在環(huán)保方面也具有優(yōu)勢,因此發(fā)展水基涂料來(lái)替代醇基涂料是未來(lái)涂料的熱門(mén)方向,目前也取得了較大的進(jìn)步[10]。

      3.2 開(kāi)發(fā)濕型砂涂料

    消失模涂料鑄鐵關(guān)鍵因素


      目前造型與制芯都是濕型砂,其中煤粉砂是一種應用廣泛的濕型砂涂料,但煤粉砂的透氣性差,影響鑄件質(zhì)量,對環(huán)境也造成影響。開(kāi)發(fā)和研究一種替代方案是,消失模涂料研發(fā)的當務(wù)之急[11]


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