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      消失模涂料鑄鐵關鍵因素
      消失模涂料鑄鐵關鍵因素

        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、工藝簡單、污染小、效率高等優點,消失模鑄造的應用越來越廣泛,受到國內外的關注。



      消失模涂料鑄鐵關鍵因素


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

        1 消失模涂料的簡介

        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,但也會導致鑄造過程產生氣孔、夾渣等缺陷。一般通過鑄件的金屬類型、大小、溫度、外形等綜合因素,選擇合適的骨料。常見的骨料有硅砂、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;粘結劑一般有無機和有機兩種,可以增加涂料的強度,增加附著力;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,一般為水基或醇基,合理選擇載液可以提高鑄件的表面質量;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、控制金屬流動性、影響表面質量等作用。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,過渡到對涂料性能的研究[6]。已經應用的涂料配方,大多價格昂貴、成本過高,涂料質量也不佳。

        隨著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,消失模涂料的發展已有長足進步。目前,國內生產的涂料質量還不成熟,要大規模國產化還有一些技術需要攻克。隨著,國內生產對消失模涂料的需求增加,人力和物力的大量投入,涂料的國產化相信指日可。

        2.2 國外發展現狀

        在國外,消失模涂料應用和研發都較早,目前已有不少專利產品[7-8]。例如,英國的 Foseco MORNAL 公司擁有成熟的 styromol系列涂料,該系列產品體現出優良的保溫、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 NaF、AlF3等,可以吸附鑄造過程中產生的碳,從而消除缺陷,提高鑄件質量。日本的消失模涂料也比較成熟,將5 %~8 %的氧化性物質等加入到以 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展趨勢

        消失模涂料是消失模鑄造工藝的關鍵,涂料的發展才能推進消失模鑄造的發展[9]。為符合鑄造環保、節能、可持續化的發展方向,消失模涂料的研發向著綠色環保、多元化等方向發展。主要的發展方向有以下幾個:

        3.1 發展水基(快干)涂料

        當前,醇基涂料目前應用廣泛,但醇基涂料價格昂貴,易燃易爆,對環境污染大,且不易運輸和貯存。與醇基涂料相比,水基涂料成本低廉,也沒有運輸和貯存方面的缺陷,在環保方面也具有優勢,因此發展水基涂料來替代醇基涂料是未來涂料的熱門方向,目前也取得了較大的進步[10]。

        3.2 開發濕型砂涂料

      消失模涂料鑄鐵關鍵因素


        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,影響鑄件質量,對環境也造成影響。開發和研究一種替代方案是,消失模涂料研發的當務之急[11]


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