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O papel dos revestimentos no processo de produção de fundição de espuma perdida

2021-11-20
O papel dos revestimentos no processo de produção de fundição de espuma perdida

1. O papel, composição básica e desempenho do revestimento de espuma perdida

(1) A principal função da tinta

  • 1. A camada de revestimento pode melhorar a resistência e rigidez do padrão de espuma e evitar que o padrão seja danificado ou deformado durante o manuseio, revestimento, enchimento de areia e vibração.
  • 2. Ao despejar, a camada de revestimento é o meio de isolamento entre o metal líquido e a areia seca. A camada de revestimento separa o metal derretido da areia preenchida para evitar que o metal derretido penetre na areia, garantindo assim fundições de superfície lisa e limpa sem a areia grudar. Ao mesmo tempo, evita que a areia seca flua para o espaço entre o metal fundido e a espuma, causando o colapso do molde.
  • 3. A camada de revestimento permite que produtos de pirólise do tipo espuma (uma grande quantidade de gás ou líquido, etc.) escapem suavemente para a areia preenchida e sejam sugados instantaneamente, evitando que as peças fundidas produzam defeitos como poros, rugas, aumento de carbono, e resíduo. (Como a temperatura de vazamento é diferente ao vazar ligas diferentes, os produtos de decomposição do tipo de espuma são muito diferentes. Ao vazar ferro fundido, aço fundido e outros metais ferrosos, porque a temperatura é superior a 1350-1600 ℃, os produtos de pirólise são principalmente gasoso. O revestimento deve ter boa permeabilidade ao ar. Quando a liga de alumínio é fundida, os produtos de pirólise são principalmente líquidos devido à baixa temperatura de cerca de 760-780 ° C. Os produtos de decomposição líquidos devem ser umedecidos com o revestimento e penetre suavemente no revestimento. A camada é absorvida pelo revestimento e descarregada da cavidade.)
  • 4. O revestimento tem propriedades de isolamento térmico, que podem evitar e reduzir a perda de calor do metal fundido durante o processo de enchimento e melhorar a taxa de integridade do enchimento de peças de paredes finas.

(2) Composição básica da tinta

Os revestimentos de espuma perdida são geralmente compostos de materiais refratários, aglutinantes, transportadores (água, etanol), surfactantes, agentes de suspensão, agentes tixotrópicos e outros aditivos. Os vários ingredientes são misturados uniformemente e desempenham um papel abrangente no processo de revestimento e vazamento.
  • 1. Material refratário (agregado). Como o nome sugere, é o material de base do revestimento, que determina as propriedades de refratariedade, estabilidade química, adsorção e isolamento térmico do revestimento. A configuração do tamanho de partícula grossa e fina e a forma da partícula têm um impacto maior na permeabilidade ao ar do revestimento. O tamanho da partícula não deve ser muito fino e o formato é preferencialmente colunar e redondo, seguido de flocos.
  • 2. Fichário. É um aditivo indispensável para garantir que o revestimento de espuma perdida tenha maior resistência e maior permeabilidade ao ar. Existem basicamente dois tipos de orgânicos e inorgânicos. Dentre eles, os ligantes orgânicos (xarope, amido, dextrina, carboximetilcelulose CMC) podem aumentar a resistência do revestimento à temperatura ambiente, e serão perdidos durante o processo de fundição, melhorando efetivamente a permeabilidade ao ar do revestimento. Ligantes inorgânicos (nanobentonita, vidro de água, sol de sílica) podem garantir a resistência do revestimento em temperatura ambiente e alta temperatura. Normalmente é necessário usar uma variedade de ligantes corretamente para garantir e melhorar o desempenho do revestimento.
  • 3. Transportadora. À base de água e à base de álcool (álcool).
  • 4. Surfactante (agente umectante). Usado principalmente para melhorar a capacidade de revestimento de revestimentos de espuma perdida à base de água. As moléculas são moléculas anfifílicas que podem ser hidrofílicas e lipofílicas. Quando adicionado à tinta, a extremidade hidrofílica é combinada com a água na tinta à base de água, e a extremidade lipofílica é atraída pelo molde de espuma, tornando-o orientado e disposto na superfície do molde de espuma, como uma ponte conectando o molde de plástico e a tinta.
  • 5. Agente de suspensão. Uma substância adicionada para evitar a precipitação de materiais refratários sólidos no revestimento. Ao mesmo tempo, desempenha um papel importante no ajuste da reologia do revestimento e na melhoria do desempenho do processo do revestimento. A seleção correspondente é baseada principalmente no tipo de material refratário e no tipo de suporte. (Os agentes de suspensão comumente usados ​​para revestimentos à base de água são: bentonita, atapulgita, carboximetilcelulose de sódio, etc. Os agentes de suspensão comumente usados ​​para revestimentos de solvente orgânico são: bentonita orgânica, bentonita de lítio, atapulgita, PVB de polivinil butiral, etc.) .
  • 6. Agente tixotrópico. Solo atapulgita. Na tixotropia, sob a ação de uma taxa de cisalhamento fixa, a viscosidade do revestimento diminui gradativamente com a extensão do tempo de cisalhamento (afinamento), e a viscosidade se recupera gradualmente (espessamento) com o decorrer do tempo após o cisalhamento ser interrompido.
  • 7. Outros acessórios. Antiespumante, um aditivo que pode eliminar bolhas no revestimento (os antiespumantes comumente usados ​​são: n-butanol, n-pentanol, n-octanol), a quantidade de adição é de 0.02%. O conservante é um aditivo para prevenir a fermentação, corrupção e deterioração de revestimentos à base de água (o benzoato de sódio é um conservante usado na indústria de alimentos e tem boa segurança). A quantidade de adição é de 0.02% -0.04%.
Surfactantes, antiespumantes e conservantes devem ser adicionados simultaneamente em proporção ao processo de preparação do revestimento.

(3) O desempenho do revestimento

Os revestimentos de espuma perdida devem ter as seguintes propriedades: resistência, permeabilidade ao ar, refratariedade, isolamento térmico, rápido frio e resistência ao calor, absorção de umidade, adsorção, limpeza fácil, revestimento, gotejamento (nivelamento), suspensão Aguarde. Pode ser amplamente dividido em duas categorias: desempenho de trabalho e desempenho de processo.
  • 1. Desempenho no trabalho. Incluindo: resistência, permeabilidade ao ar, refratariedade, isolamento térmico, resistência rápida ao frio e ao calor, absorção de umidade, adsorção e fácil limpeza. Entre elas, as propriedades mais importantes são resistência, permeabilidade ao ar e refratariedade.
  • 2. Desempenho do processo. Incluindo: revestimento, gotejamento (nivelamento), suspensão. Dentre eles, a atuação mais importante é o revestimento e gotejamento (nivelamento). Como o modelo de espuma em si tem propriedades não umectantes, os revestimentos devem ter boas propriedades de revestimento. O baixo gotejamento (nivelamento) é o principal meio de garantir a espessura uniforme do revestimento e reduzir o desperdício e a poluição ambiental. O revestimento deve ter o efeito do processo de "espesso, mas não pegajoso" e "escorregar, mas não pingar".
  • 3. Métodos para melhorar o desempenho do revestimento.

2. A escolha de revestimentos de espuma perdidos

(1) Propriedades químicas (pH)

  • 1. Ferro fundido ácido e aço fundido (aço carbono, aço de baixa liga) devem ser selecionados materiais refratários ácidos e neutros correspondentes, como cianita, grafite em flocos, areia de sílica, etc.
  • 2. Neutro O aço de alta liga deve corresponder a materiais refratários fracamente ácidos e neutros, como zircônio cianita, corindo, areia de zircão e grafite em flocos.
  • 3. O aço alcalino com alto teor de manganês deve ser selecionado correspondendo a materiais refratários alcalinos, como magnésia e forsterita.
  • 4. A liga de alumínio deve ser selecionada de forma correspondente e outros materiais refratários

(2) Propriedades físicas (temperatura de vazamento)

Diferentes requisitos são apresentados principalmente de acordo com fatores como configuração do sistema de portas, configuração dos parâmetros do processo, tipo de grupo de caixa enterrada, hábitos operacionais e proficiência e ambiente no local.

3. Preparação e armazenamento de tinta

O equipamento para a preparação do revestimento inclui principalmente moinho de borracha, moinho de bolas, misturador de baixa velocidade, misturador de alta velocidade, etc. Entre eles, a vantagem do moinho de borracha e moinho de bolas é que os componentes como agregado e aglutinante podem umedecer totalmente um ao outro , e há poucas bolhas envolvidas. As desvantagens são operação inconveniente, longo tempo de preparação do revestimento e alto ruído. Os misturadores de alta velocidade tornaram-se gradualmente o equipamento principal para a preparação de tintas. Se você não tiver um mixer de alta velocidade, poderá usar um mixer de baixa velocidade para estender o tempo de mistura e obter o efeito de composição ideal.

(1) Processo de preparação de revestimento

  • 1. O propósito e a função da mistura de alta velocidade. Misture bem o pó e a água para formar uma pasta uniforme. Por meio de agitação em alta velocidade, as fibras e as substâncias em pó no aglutinante são submetidas a cisalhamento e processamento discreto, o que é conveniente para uma mistura completa. O tempo de mistura em alta velocidade não é inferior a 2 horas
  • 2. O propósito e a função da mistura de baixa velocidade. Remova o gás aspirado para a tinta devido à agitação em alta velocidade. Garantir a resistência do revestimento ajuda a melhorar a qualidade da superfície da peça fundida. Mexa em velocidade baixa por 2 horas ou continuamente.

(2) Controle de qualidade de tinta

  • 1. Densidade. Reflete a espessura do revestimento e também reflete a espessura do revestimento durante o processo de revestimento. É um importante índice de qualidade de revestimentos, e a densidade geralmente é usada para controlar o local de produção. Ferramenta de medição: hidrômetro (Pomemeter)
  • 2. Valor de pH (acidez, alcalinidade) do revestimento. É necessário adicionar uma variedade de ligantes orgânicos e água ao revestimento. Para garantir a estabilidade dessas substâncias orgânicas e da água, bem como a adaptabilidade das propriedades químicas do revestimento ao metal fundido, ela deve ser controlada. Pode ser medido com papel de teste de pH e medidor de pH.
  • 3. Peso do revestimento. A espessura do revestimento pode ser estimada pesando o peso do modelo após dois revestimentos e medindo o peso do revestimento.

(3) Armazenamento de tinta

A tinta é melhor preparada a qualquer momento e usada a tempo. A tinta restante é fácil de armazenar em local fresco e não deve ser armazenada por muito tempo. Dependendo do clima e do ambiente do local de armazenamento, o tempo de armazenamento geral no verão é de 2 a 5 dias e o tempo de armazenamento no inverno: de 5 a 10 dias. Ao mesmo tempo, a fermentação ou o congelamento devem ser evitados.

4. Revestimento e precauções

(1) Método de revestimento (escovação, imersão, banho, pulverização) e escopo de aplicação

Pincel: adequado para a produção de pequenos lotes de uma única peça de formatos médios e grandes. Mergulhar e encharcar: adequado para formas pequenas com grandes lotes e formas complexas. Spray: Geralmente adequado para formas de paredes finas ou facilmente deformadas e facilmente danificadas.

(2) Escolha razoável de espessura de revestimento

A espessura do revestimento deve ser definida de acordo com as necessidades de fatores como o tipo de metal fundido, a estrutura da fundição, a complexidade da forma, o peso, a espessura da parede e a configuração e seleção do sistema de passagem. Para a amostra do molde, a espessura do revestimento deve ser reduzida tanto quanto possível com a premissa de garantir a força e a resistência à erosão do revestimento para ajudar a melhorar a permeabilidade ao ar. Pode escolher entre 0.3-3.5 mm. Para o sistema de passagem, a resistência do revestimento deve ser aumentada tanto quanto possível, e a espessura do revestimento deve ser aumentada apropriadamente, que pode ser selecionada entre 3.5-6 mm.

(3) Assuntos que requerem atenção

  • 1. Faça uso total da tixotropia dos revestimentos à base de água (a viscosidade do revestimento diminui durante o processo de agitação e aumenta após a interrupção da agitação). Sob a condição de agitação contínua e controle de temperatura, o revestimento é realizado de forma a obter um revestimento uniforme e reduzir a deformação do modelo.
  • 2. Escolha uma velocidade de agitação adequada. Pode ser controlado em 10-20 rotações / min. Se a velocidade de rotação for muito baixa, a tinta pode precipitar; se a velocidade de rotação for muito alta, a tinta será envolvida pelo gás e produzirá bolhas.
  • 3. Deve-se prestar atenção para controlar razoavelmente a posição, ângulo, direção, velocidade, força, etc. do padrão imerso na tinta para evitar defeitos e problemas como deformação, danos e bolhas.
  • 4. Para revestimento, certifique-se de que o revestimento seja uniforme e cubra completamente todas as partes do padrão.
  • 5. A anti-deformação e a anti-quebra devem percorrer todo o processo de revestimento e suspensão. Ao colocar o modelo revestido, o efeito de secagem e a prevenção de deformações e danos devem ser totalmente considerados.

(4) Maus hábitos típicos em operações de pintura

  • 1. Agite. O modelo revestido deve ser colocado na prateleira estática, e a tinta escorrerá naturalmente de forma a obter um revestimento uniforme e liso. Embora a agitação artificial possa aumentar a velocidade do revestimento, ao mesmo tempo, também irá destruir a uniformidade e o nivelamento do revestimento, fazendo com que o revestimento se torne mais fino ou se acumule localmente. (Inserir vídeo)
  • 2. Dew. Também é chamado de "Lu Bai", como diz o ditado. Parte do revestimento ou uma grande área não é coberta por tinta e não são tomadas medidas para remediar, podendo ser transferido para o próximo processo. Isso fará com que o revestimento se torne mais fino e reduzirá a resistência e outras propriedades, o que afetará a qualidade das peças fundidas. (Inserir foto)

5. Secagem de tinta

(1) Método e equipamento de secagem

Método de proteção ambiental natural: Use secagem ao ar livre ou sala de sol, aquecimento de estufa e secagem para obter o efeito de desidratação, desumidificação e secagem. Método de aquecimento e desumidificação: uma sala de secagem especial é usada para aumentar e manter a temperatura da sala de secagem queimando carvão, gás, energia elétrica, geotérmica, vapor, etc., e equipamento especial é usado para descarregar a umidade para obter o efeito de desidratação, desumidificação e secagem.

(2) Controle de qualidade do processo de secagem

  • 1. Temperatura de secagem. 35-50 ℃. A secagem a baixa temperatura pode ser utilizada com a premissa de que o efeito de desumidificação e a eficiência são garantidos. Ao mesmo tempo, a temperatura de secagem não deve ser muito alta. Quando a temperatura ultrapassa 50 ° C, o modelo está sujeito a problemas como amolecimento e queda do colóide.
  • 2. Taxa de aquecimento. A velocidade de aquecimento não deve ser muito rápida e deve ser controlada a 5-10 ℃ / hora. Se a velocidade de aquecimento for muito rápida, o revestimento está sujeito a rachaduras, delaminação ou até mesmo descascar.
  • 3. Tempo de secagem. Dependendo da complexidade e do tamanho do equipamento de secagem específico, ambiente e modelo, em geral, o tempo de secagem do primeiro revestimento deve ser controlado para 8-12 horas ou mais. O tempo de secagem do segundo revestimento deve ser controlado dentro de 16-24 horas ou mais, e o tempo de secagem do terceiro revestimento deve ser controlado dentro de 20-24 horas ou mais. Em princípio, uma verificação de pesagem deve ser realizada entre cada passagem. Depois de confirmar que está completamente seco, deve-se aplicar a tinta para uma próxima vez.
  • 4. Reparo e reparo do revestimento.

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