1、西安工业大学西安工业大学西安工业大学西安工业大学 第二篇第二篇第四章 铸造用涂料及胶合剂 2-4-1铸造用涂料 一、涂料的作用一、涂料的作用 (一一) 提高铸件表面质量提高铸件表面质量 (二二) 减少铸件粘砂等缺陷减少铸件粘砂等缺陷 (三三) 加固砂型，减少浇注时的冲砂现象加固砂型，减少浇注时的冲砂现象 (四四) 特种用途，例如促使铸件表面合金化等。特种用途，例如促使铸件表面合金化等。西安工业大学西安工业大学缺陷名称：涂料脱落缺陷名称：涂料脱落产品名称：压铸模产品名称：压铸模铸造法：消失模铸造铸造法：消失模铸造 材质：球墨铸铁材质：球墨铸铁原因：原因： 1 1、涂料烘干不充分、涂料烘干不充分
2、2 2、模样周围填砂不、模样周围填砂不充分充分西安工业大学西安工业大学缺陷名称：涂料剥落缺陷名称：涂料剥落产品名称：后铰链产品名称：后铰链铸造法：金属型铸造铸造法：金属型铸造 材质：铝合金材质：铝合金原因：原因：1 1、涂料层厚度不适当；、涂料层厚度不适当；2 2、涂敷后烘干不充分，、涂敷后烘干不充分，涂层与铸型结合不良涂层与铸型结合不良西安工业大学西安工业大学缺陷名称：涂料结疤缺陷名称：涂料结疤产品名称：平台产品名称：平台铸造法：消失模铸造铸造法：消失模铸造 材质：球墨铸铁材质：球墨铸铁原因：原因： 1 1、砂型排气不充分、砂型排气不充分 2 2、消失模铸造时，、消失模铸造时，涂层与铸型结合
3、分离涂层与铸型结合分离西安工业大学西安工业大学 铸造用涂料铸造用涂料(膏膏)主要是砂型主要是砂型(芯芯)用的防粘砂涂料，用的防粘砂涂料，其功用在于增强砂型其功用在于增强砂型(芯芯)的表面强度和稳定性，提高的表面强度和稳定性，提高型砂的蓄热性和金属浸透的临界压力，借以抵抗金属型砂的蓄热性和金属浸透的临界压力，借以抵抗金属液的作用，防止或减少粘砂等缺陷，以减轻铸件清理液的作用，防止或减少粘砂等缺陷，以减轻铸件清理的劳动量的劳动量。西安工业大学西安工业大学 二、优质涂料应具有的性能和获得条件二、优质涂料应具有的性能和获得条件 (一一 )优质涂料应具有的性能优质涂料应具有的性能 (1)好的悬浮稳定性能
4、好的悬浮稳定性能 (2)有一定的触变性有一定的触变性 (3)合适的涂层厚度合适的涂层厚度 (4)具有适当的渗透性具有适当的渗透性 (5)具有足够的耐急热性和高温稳定性具有足够的耐急热性和高温稳定性 (6)好的抗粘砂性好的抗粘砂性 (7)低的发气性低的发气性 (8)好的贮存性好的贮存性 (9)各种原材料资源丰富，成本低廉，并能满足劳动各种原材料资源丰富，成本低廉，并能满足劳动卫生方面的要求。卫生方面的要求。西安工业大学西安工业大学涂料的悬浮性:是涂料抵抗固体耐火粉料分层和沉淀的能力，用悬浮率()表示。在标准JB/T 92261999砂型铸造用涂料中规定，将涂料稀释至使用状态时的悬浮性分为两级。
5、表1 涂料悬浮性分级级别悬浮率（%）水基6h有机溶剂2h一级9590二级90958590西安工业大学西安工业大学 涂料悬浮性是涂料一项非常重要的物理性能。悬浮性差会给涂敷带来困难，同时影响涂层质量，尤其对于采用流涂方式的涂料，对其悬浮性的要求更高。否则容易导致流涂设施中管路的堵塞。 在保证涂料其他性能的前提下，其悬浮率越高越好，凡出现严重沉淀、板结(又称死沉淀)的涂料，除了不易再搅匀外，还会损害其他很多性能，因此不宜使用。西安工业大学西安工业大学涂料流变性涂料流变性是涂料一项非常重要的性能指标，对涂料的涂刷性、是涂料一项非常重要的性能指标，对涂料的涂刷性、渗透性、流平性、不流淌性，涂层耐磨性和
6、抗裂性等许多性能渗透性、流平性、不流淌性，涂层耐磨性和抗裂性等许多性能都有着密切的关系。都有着密切的关系。 表表2 2 涂料流变性与其他工艺性能的关系涂料流变性与其他工艺性能的关系 注：注：“+”表示正相关，表示正相关，“一一”表示负相关，表示负相关，“0”表示不相关或相关性很表示不相关或相关性很小。小。 工艺性能涂刷性流平性渗透性不流淌性悬浮性涂层厚度饱蘸性屈服值0-+剪切稀释能力+0+0+-+触变性+0+-0西安工业大学西安工业大学(二)获得优质涂料的条件优质涂料的性能 要 求 好的涂刷性，流平性，适当的渗入深度 涂料在一定的涂敷力(剪切力)作用下，其粘度能随时间的增加而减小；好的饱蘸性，
7、不流淌性、合适的涂层厚度静止时涂料能迅速恢复到原有的粘度；好的悬浮稳定性需要增加悬浮剂的加入量，要求涂料具有一定的屈服值等西安工业大学西安工业大学 三、涂料的基本组成三、涂料的基本组成 铸造涂料由耐火粉料，载液，悬浮剂，粘铸造涂料由耐火粉料，载液，悬浮剂，粘 结剂和改善某些性能的添加剂所组成。结剂和改善某些性能的添加剂所组成。 （一）耐火粉料（一）耐火粉料耐火粉料分类耐火粉料分类耐火型耐火型陶瓷型陶瓷型(烧结剥离型烧结剥离型)西安工业大学西安工业大学耐火粉料的选定，依浇注的合金类别、铸型采用的材料及可能产生的铸造缺陷来确定。选定耐火粉料注意的方面选定耐火粉料注意的方面颗粒大小颗粒大小热膨胀性热
8、膨胀性导热率导热率比热容比热容价格价格发气性发气性烧结点烧结点粒形粒形耐火度耐火度密度密度纯度纯度热化学稳定性热化学稳定性西安工业大学西安工业大学 铸铁件涂料最常用的耐火粉料：铸铁件涂料最常用的耐火粉料：土片状石墨粉土片状石墨粉(黑铅黑铅粉粉)。 石墨涂料缺点：落砂后在表面上会留下一层黑灰。石墨涂料缺点：落砂后在表面上会留下一层黑灰。 现采用无碳或少碳涂料。（例：石英粉、现采用无碳或少碳涂料。（例：石英粉、 铝矾土等）铝矾土等） 铸钢件涂料常用的耐火粉料：铸钢件涂料常用的耐火粉料：锆英石粉、刚玉粉、铝锆英石粉、刚玉粉、铝矾土粉、莫来石粉，铬铁矿粉、石英粉、镁砂粉。其中锆矾土粉、莫来石粉，铬铁矿
9、粉、石英粉、镁砂粉。其中锆英石粉既是铸钢（锰钢除外）涂料用的极好的耐火粉料，英石粉既是铸钢（锰钢除外）涂料用的极好的耐火粉料，也可用于铸铁或铜铸件。也可用于铸铁或铜铸件。 有色金属涂料常用耐火粉料有色金属涂料常用耐火粉料：石墨、滑石粉等。：石墨、滑石粉等。西安工业大学西安工业大学表表3 不同铸件材质常用的耐火填料（不同铸件材质常用的耐火填料（注：注：“”常用；常用；“O”不常用；不常用；“-”不不用。）用。）铸件材质 耐火材料名称锆砂粉白刚玉粉棕 刚玉粉镁橄榄石粉镁砂粉熟铝矾土粉硅石粉鳞片石墨土状石墨滑石粉自垩粉铸钢耐 热 钢 不锈钢 -OO-高锰钢O-碳钢 O-铸铁灰铸铁O-OO-球 墨 铸
10、铁O-O-可 锻 铸铁O-O-非铁合金铜合金O-铝合金O-镁合金-O-西安工业大学西安工业大学（二）载体液体（二）载体液体 作用：使耐火粉料分散或悬浮在载体内，使粉料保持作用：使耐火粉料分散或悬浮在载体内，使粉料保持一定粘度和密度，便于喷涂、浸涂或刷涂到型、芯工作一定粘度和密度，便于喷涂、浸涂或刷涂到型、芯工作表面。表面。可用的可用的载体液体载体液体水水煤油煤油2丙烯醛丙烯醛汽油汽油1丁醇丁醇乙醇乙醇甲基甲基氯化物氯化物西安工业大学西安工业大学（三）悬浮剂（三）悬浮剂稠化载体液体。稠化载体液体。作用：作用： 1、促使涂料中耐火粉料在载体液体中保持悬浮，防、促使涂料中耐火粉料在载体液体中保持悬浮
11、，防止沉淀、分层；止沉淀、分层； 2、使涂料具有适当触变性；、使涂料具有适当触变性； 3、起粘结剂的作用。、起粘结剂的作用。 水基涂料常用的悬浮剂：水基涂料常用的悬浮剂：膨润土、有机高分子化合物、膨润土、有机高分子化合物、膨润土膨润土高分子化合物复合稠化体系。高分子化合物复合稠化体系。西安工业大学西安工业大学 水基涂料悬浮剂有机高分子化合物水基涂料悬浮剂有机高分子化合物：羧甲基纤维素：羧甲基纤维素(CMC)、海藻酸钠，聚乙烯醇、海藻酸钠，聚乙烯醇(PVA)，田菁植物胶，聚丙，田菁植物胶，聚丙烯酰胺、糖浆等，应用较广的是烯酰胺、糖浆等，应用较广的是CMC。 醇基涂料较理想的悬浮剂醇基涂料较理想的
12、悬浮剂:是在乙醇中可溶胀的有机膨是在乙醇中可溶胀的有机膨润土。通常是用二甲基十八烷基氯化铵润土。通常是用二甲基十八烷基氯化铵(季铵盐季铵盐)处理钠基处理钠基膨润土获得的。膨润土获得的。西安工业大学西安工业大学 有机膨润土涂料的特性：有机膨润土涂料的特性：具有好的悬浮性、涂刷性和具有好的悬浮性、涂刷性和流平性，但有机膨润土价格昂贵流平性，但有机膨润土价格昂贵 替代材料替代材料：直接使用钠质膨润土作醇基涂料悬浮剂，：直接使用钠质膨润土作醇基涂料悬浮剂， 优点：优点：价格低，容易制备；价格低，容易制备； 缺点：缺点：载体乙醇很快就深深渗入砂芯内，对砂芯工载体乙醇很快就深深渗入砂芯内，对砂芯工作表面强
13、度破坏较大，表面的涂层来不及流平，有较明显作表面强度破坏较大，表面的涂层来不及流平，有较明显的刷痕。的刷痕。 目前采取措施：目前采取措施： 1、补加其它合适的悬浮剂和粘结剂，使乙醇增粘，、补加其它合适的悬浮剂和粘结剂，使乙醇增粘，降低其渗透速率，减少渗透深度。降低其渗透速率，减少渗透深度。 2、综合使用钠质膨润土和有机膨润土。、综合使用钠质膨润土和有机膨润土。西安工业大学西安工业大学 (四四)粘结剂粘结剂 作用：使涂料中的耐火粉料粘结在一起，并粘附到型、作用：使涂料中的耐火粉料粘结在一起，并粘附到型、芯工作表面。芯工作表面。 水基涂料常用的粘结剂分类：低温和高温粘结剂。水基涂料常用的粘结剂分类
14、：低温和高温粘结剂。 低温型粘结剂低温型粘结剂：CMC（羧甲基纤维素）、海藻酸钠、（羧甲基纤维素）、海藻酸钠、水溶性合成树脂、水溶性合成树脂、 PVA（聚乙烯醇），聚醋酸乙烯乳液（聚乙烯醇），聚醋酸乙烯乳液(乳白胶乳白胶)、淀粉、糖浆、亚硫酸盐纸浆废液等。、淀粉、糖浆、亚硫酸盐纸浆废液等。西安工业大学西安工业大学 高温粘结剂：高温粘结剂：钠水玻璃，硅溶胶，膨润土，普通粘钠水玻璃，硅溶胶，膨润土，普通粘土、聚合磷酸盐等。土、聚合磷酸盐等。 醇基涂料用的粘结剂：醇基涂料用的粘结剂： 热塑性低温粘结剂聚乙烯醇缩丁醛、松香，漆片热塑性低温粘结剂聚乙烯醇缩丁醛、松香，漆片(虫胶虫胶)等。等。 缺点：缺点
15、：受热变为液态，不耐金属热冲刷，不适合大件受热变为液态，不耐金属热冲刷，不适合大件使用。使用。 较高温或高温型粘结剂：有热固性酚醛树脂、加较高温或高温型粘结剂：有热固性酚醛树脂、加入了六亚甲基四胺的线型酚醛树脂、硅酸乙酯等，受热后入了六亚甲基四胺的线型酚醛树脂、硅酸乙酯等，受热后不出现液态，可用于大铸件。不出现液态，可用于大铸件。西安工业大学西安工业大学为什么不宜选用普通粘土作悬浮稳定剂或粘结剂为什么不宜选用普通粘土作悬浮稳定剂或粘结剂 ？普通粘土是铸造生产中常用的一种牯结剂，是一种天普通粘土是铸造生产中常用的一种牯结剂，是一种天然土状的细颗粒材料，主要有高岭石类粘土矿物所组然土状的细颗粒材料
16、，主要有高岭石类粘土矿物所组成，其晶体结构为两层型，遇水后水分子难以侵入晶成，其晶体结构为两层型，遇水后水分子难以侵入晶层之间，粘土颗粒不产生晶间膨胀，因此吸水率和膨层之间，粘土颗粒不产生晶间膨胀，因此吸水率和膨胀性都比较小，湿态粘结性较低。胀性都比较小，湿态粘结性较低。膨润土主要为蒙脱石类粘土矿物，其晶体结构为三层膨润土主要为蒙脱石类粘土矿物，其晶体结构为三层型，晶体之间的连接不牢固，水分子不仅能润湿晶体型，晶体之间的连接不牢固，水分子不仅能润湿晶体的表面，同时也能渗入晶体的内部而分布在各单元的的表面，同时也能渗入晶体的内部而分布在各单元的表面，使膨润土具有晶体内部膨胀和晶体长大的特性，表面
17、，使膨润土具有晶体内部膨胀和晶体长大的特性，并且有好的吸水膨胀性、胶体分散性、可塑性和湿态并且有好的吸水膨胀性、胶体分散性、可塑性和湿态的粘结性能。的粘结性能。 西安工业大学西安工业大学 (五五)改善某些性能的其他添加剂改善某些性能的其他添加剂 (1)表面活性剂：用以改善涂料对型、芯表面的浸润，表面活性剂：用以改善涂料对型、芯表面的浸润，渗透能力。渗透能力。 (2)消泡剂：消除涂料在制备或搅拌时所引起的气泡，消泡剂：消除涂料在制备或搅拌时所引起的气泡，以及醇基涂料的涂层在点燃干燥时可能产生的气泡或麻坑。以及醇基涂料的涂层在点燃干燥时可能产生的气泡或麻坑。 (3)防腐剂：防止涂料中海藻酸钠、纤维
18、素衍生物，防腐剂：防止涂料中海藻酸钠、纤维素衍生物，糖浆、淀粉等多糖类有机物发酵变质。可应用的有甲醛液、糖浆、淀粉等多糖类有机物发酵变质。可应用的有甲醛液、酚类及其衍生物等。酚类及其衍生物等。西安工业大学西安工业大学 (4)防潮剂：涂料中含水溶性粘结剂和悬浮剂较多时，防潮剂：涂料中含水溶性粘结剂和悬浮剂较多时，在形成涂层以后，常能吸收空气中水分使涂层性能恶化。在形成涂层以后，常能吸收空气中水分使涂层性能恶化。加入少量起偶联剂作用的硅烷或某些表面活性剂有一定防加入少量起偶联剂作用的硅烷或某些表面活性剂有一定防潮效果。潮效果。 (5)减水剂：要求涂料的粘度不增高又能降低水的质量减水剂：要求涂料的粘
19、度不增高又能降低水的质量分数时，可适量加入减水剂。分数时，可适量加入减水剂。西安工业大学西安工业大学 四、涂料的配制四、涂料的配制 涂料按耐火粉料的耐火程度分：涂料按耐火粉料的耐火程度分：高、中、低耐火度三高、中、低耐火度三类涂料。类涂料。 低耐火度涂料主要以滑石粉等为基本粉料，侧重用于低耐火度涂料主要以滑石粉等为基本粉料，侧重用于轻合金。轻合金。 中耐火度涂料常用石墨、石英粉构成的涂料，主要用中耐火度涂料常用石墨、石英粉构成的涂料，主要用于铸铁和铜合金。于铸铁和铜合金。 高耐火度涂料是用非硅质的、热稳定性好的材料作耐高耐火度涂料是用非硅质的、热稳定性好的材料作耐火粉料，主要用于铸钢和特别厚实
20、铸铁件。火粉料，主要用于铸钢和特别厚实铸铁件。 按所用载体分：按所用载体分：水基、醇基和其他有机溶剂涂料。水基、醇基和其他有机溶剂涂料。 按耐火粉料分：按耐火粉料分：不含碳基的、碳基的、具有冶金效应不含碳基的、碳基的、具有冶金效应的。的。西安工业大学西安工业大学 (一一)水基涂料的配制水基涂料的配制 水基涂料中耐火粉料的质量分数应尽量高，水基涂料中耐火粉料的质量分数应尽量高，以减少涂层在烘干或硬化后的收缩，并应能一次以减少涂层在烘干或硬化后的收缩，并应能一次刷成较厚的涂层。但其含量应与悬浮剂等匹配，刷成较厚的涂层。但其含量应与悬浮剂等匹配，以保证有好的涂刷性等工艺性能。以保证有好的涂刷性等工艺
21、性能。 西安工业大学西安工业大学石墨水基石墨水基涂料配方涂料配方土片状石墨土片状石墨7590鳞片状石墨鳞片状石墨1025活化膨润土活化膨润土2.56.0适量硅溶胶、适量硅溶胶、CMC 、海藻酸钠等海藻酸钠等西安工业大学西安工业大学锆英石粉锆英石粉水基涂料水基涂料配方配方锆英石粉锆英石粉100膨润土膨润土23水柏油水柏油23适量糖浆、适量糖浆、硅溶胶、硅溶胶、CMC 、海藻酸钠等海藻酸钠等西安工业大学西安工业大学配置水基涂料应注意以下配置水基涂料应注意以下5 5点：点：1 1）铸造用水基涂料是用水作分散介质，水的硬度即）铸造用水基涂料是用水作分散介质，水的硬度即水中碳酸盐含量对涂料性能有影响，但
22、影响不大，因水中碳酸盐含量对涂料性能有影响，但影响不大，因此一般可用普通自来水作分散介质。此一般可用普通自来水作分散介质。2 2）配制铸造用水基涂料前，需先将膨润土加水浸泡，）配制铸造用水基涂料前，需先将膨润土加水浸泡，高分子化合物应预先配制成溶液。高分子化合物应预先配制成溶液。3)3)配制锆砂粉或石墨粉水基涂料时，可用搅拌机搅拌；配制锆砂粉或石墨粉水基涂料时，可用搅拌机搅拌；用其他耐火填料配置的水基涂料，最好用球磨机、碾用其他耐火填料配置的水基涂料，最好用球磨机、碾压机或胶体磨配制。压机或胶体磨配制。西安工业大学西安工业大学4)4)铸造用水基涂料应贮放在干净的料桶内。长期贮放铸造用水基涂料应
23、贮放在干净的料桶内。长期贮放或在夏季，为了防止水基涂料中的有机物质腐败变质，或在夏季，为了防止水基涂料中的有机物质腐败变质，常加防腐剂如麝香草酚、五氯苯酚、五氯酚钠、苯甲常加防腐剂如麝香草酚、五氯苯酚、五氯酚钠、苯甲酸钠、工业甲醇溶液酸钠、工业甲醇溶液( (加人量加人量0.0250.025) )等。等。5)5)有的涂料在制备时会含有大量气泡，为避免涂层中有的涂料在制备时会含有大量气泡，为避免涂层中的气泡破裂而损坏涂层表面，可在涂料中的气泡破裂而损坏涂层表面，可在涂料中加适量的消加适量的消泡剂。常用的消泡剂有正丁醇、正戊醇、正辛醇，加泡剂。常用的消泡剂有正丁醇、正戊醇、正辛醇，加入量一般为入量一
24、般为0.02%0.02%。西安工业大学西安工业大学铸钢铸铁铸钢铸铁用水基涂料用水基涂料配制方法配制方法干料混碾干料混碾24min加液态粘结加液态粘结剂和适量水剂和适量水搅拌均匀搅拌均匀用水稀释至用水稀释至所需密度所需密度西安工业大学西安工业大学非铁合金非铁合金水基涂料水基涂料配制方法配制方法干料混合干料混合倒入容器倒入容器细流倒入细流倒入热水或制热水或制成纸浆废成纸浆废液水溶液液水溶液搅拌均匀搅拌均匀用水稀释至用水稀释至所需密度所需密度西安工业大学西安工业大学制备铸钢用水基涂膏时应注意以下制备铸钢用水基涂膏时应注意以下3点点1)通常应选用耐火度高的特种砂作耐火填料，配制涂膏用的锆通常应选用耐火
25、度高的特种砂作耐火填料，配制涂膏用的锆英砂、铬铁矿砂的粒度应为英砂、铬铁矿砂的粒度应为0.1540. 071mm)(100/200),镁砂镁砂应应5mm。 2)配制时应先加干料，然后加入液态粘结剂和水，整个混碾时配制时应先加干料，然后加入液态粘结剂和水，整个混碾时间为间为10 20min，碾压均匀后才可使用。，碾压均匀后才可使用。3)涂膏一般是当天使用当天配制，如需贮放或在夏季，为防止涂膏一般是当天使用当天配制，如需贮放或在夏季，为防止有机粘结剂糖浆等发酵变质，应加入为糖浆量有机粘结剂糖浆等发酵变质，应加入为糖浆量1的幅尔马林。的幅尔马林。 使用时还应注意：涂抹涂膏时要压紧压实，厚度通常为使用
26、时还应注意：涂抹涂膏时要压紧压实，厚度通常为57mm。为了保证铸件的尺寸，上涂膏前，先将砂型。为了保证铸件的尺寸，上涂膏前，先将砂型(芯芯)刮去一刮去一层然后再上涂膏，上完涂膏后再刷一次稀涂料，自然凉干层然后再上涂膏，上完涂膏后再刷一次稀涂料，自然凉干(一一般不少于般不少于4h)，再按规定的烘干工艺进行烘干，再按规定的烘干工艺进行烘干 西安工业大学西安工业大学制备实型铸造涂料时应注意的问题制备实型铸造涂料时应注意的问题 由于实型铸造用涂料是涂敷在泡沫塑料模样上的，由于实型铸造用涂料是涂敷在泡沫塑料模样上的，因此在制备实型铸造用涂料时应注意：因此在制备实型铸造用涂料时应注意： 1 1）涂料应有很
27、好的涂挂性和附着强度，）涂料应有很好的涂挂性和附着强度， 2 2）不与模样发生化学反应，）不与模样发生化学反应， 3 3）有较高的高温透气性，）有较高的高温透气性， 4 4）能在空气中自然干燥或经）能在空气中自然干燥或经50506060烘干，烘干， 5 5）涂层有足够的强度和刚度。）涂层有足够的强度和刚度。西安工业大学西安工业大学制备制备V法造型用涂料时应注意的问题法造型用涂料时应注意的问题 涂料是涂敷在塑料薄膜上，因此在制备涂料是涂敷在塑料薄膜上，因此在制备V V法造型用涂料法造型用涂料时应注意：时应注意：1 1）涂料应与塑料薄膜有良好的附着性能和涂挂性能；）涂料应与塑料薄膜有良好的附着性能
28、和涂挂性能；2 2）应能快速自然干燥或在）应能快速自然干燥或在5050以下烘干。以下烘干。西安工业大学西安工业大学 （二）醇基涂料的配制二）醇基涂料的配制 1 1、醇基涂料的涂层在点燃后即硬化，不用进窑烘、醇基涂料的涂层在点燃后即硬化，不用进窑烘干，其与自硬砂或湿型配合，可使造型、造芯不需烘干，其与自硬砂或湿型配合，可使造型、造芯不需烘干工序，既缩短生产周期，节约能源，减少烘干设备干工序，既缩短生产周期，节约能源，减少烘干设备投资，又提高铸件表面质量，减少铸件清理劳动量。投资，又提高铸件表面质量，减少铸件清理劳动量。 2 2、醇基涂料使用的耐火粉料常根据铸件的材质和、醇基涂料使用的耐火粉料常根
29、据铸件的材质和壁厚选用；所用载体液体国外常用异丙醇，我国常用壁厚选用；所用载体液体国外常用异丙醇，我国常用工业酒精工业酒精( (乙醇乙醇) )；常用粘结剂为液体酚醛树脂和硅酸；常用粘结剂为液体酚醛树脂和硅酸乙酯；常用悬浮剂乙酯；常用悬浮剂( (稠化剂稠化剂) )为有机改性膨润土。为有机改性膨润土。西安工业大学西安工业大学醇基石醇基石墨涂料墨涂料配方配方土片状土片状石墨石墨75 90鳞片状鳞片状石墨石墨1025热塑性热塑性酚醛酚醛树脂树脂2 3.5六亚甲基六亚甲基四胺四胺0.2 0.4聚乙烯醇聚乙烯醇缩丁醛缩丁醛0 0.5加入适加入适量乙醇量乙醇有时需有时需配入有配入有机膨润机膨润土土西安工业大
30、学西安工业大学制备铸造用有机溶剂涂料时应注意的问题制备铸造用有机溶剂涂料时应注意的问题1 1）铸钢生产中使用的硅石粉和镁砂粉醇基涂料仅限于水玻璃）铸钢生产中使用的硅石粉和镁砂粉醇基涂料仅限于水玻璃砂型砂型( (芯芯) )浇注中、小型铸件热节部分易出现粘砂的地方，局部浇注中、小型铸件热节部分易出现粘砂的地方，局部涂刷使用。配制时，应先将松香压碎，加入酒精或汽油中使之涂刷使用。配制时，应先将松香压碎，加入酒精或汽油中使之溶解，待全溶解后，再加入糊精、硅石粉或镁砂粉，搅拌均匀。溶解，待全溶解后，再加入糊精、硅石粉或镁砂粉，搅拌均匀。2 2）铸铁生产中添加沥青制取醇基涂料时，应先将沥青加热熔）铸铁生产
31、中添加沥青制取醇基涂料时，应先将沥青加热熔化后加入糊精和松香进行搅拌，然后再加入汽油搅拌均匀，最化后加入糊精和松香进行搅拌，然后再加入汽油搅拌均匀，最后再加入石墨粉继续搅拌均匀为止。后再加入石墨粉继续搅拌均匀为止。3 3）为增加涂料的渗入深度，可加入渗透剂，效果好的有乳百）为增加涂料的渗入深度，可加入渗透剂，效果好的有乳百灵（灵（OP-10)OP-10)，是一种非离子型的表面活性剂，化学名称为聚氧，是一种非离子型的表面活性剂，化学名称为聚氧乙烯烷基醇醚。乙烯烷基醇醚。西安工业大学西安工业大学五、涂料的涂敷方法及特点五、涂料的涂敷方法及特点 （一）主要涂敷方法（一）主要涂敷方法（5 5种）种）
32、(1) (1) 刷涂法刷涂法 是涂敷涂料最常使用的方法。在是涂敷涂料最常使用的方法。在刷的作用下触变涂料变稀，使涂料的渗入深度较大，刷的作用下触变涂料变稀，使涂料的渗入深度较大，也可避免涂层过厚。也可避免涂层过厚。 (2) (2) 浸涂法浸涂法 是将砂芯浸没在涂料槽中，经过一是将砂芯浸没在涂料槽中，经过一定时间从槽内取出，用振动或旋转或摔动或刷子去定时间从槽内取出，用振动或旋转或摔动或刷子去除多余涂料。除多余涂料。 (3) (3) 喷涂法喷涂法 使用压缩空气及喷枪使涂料雾化的使用压缩空气及喷枪使涂料雾化的涂敷方法。涂敷方法。 西安工业大学西安工业大学(4) (4) 流涂法流涂法 是将涂料用泵打
33、出经喷嘴将涂是将涂料用泵打出经喷嘴将涂料喷洒在大砂芯表面，多余的涂料流入下部集液槽料喷洒在大砂芯表面，多余的涂料流入下部集液槽中可继续使用。中可继续使用。 静电喷涂：静电喷涂：借高压直流电形成强大静电场，借高压直流电形成强大静电场，使粉末涂料微粒在喷枪头部的电晕放电区带电，在使粉末涂料微粒在喷枪头部的电晕放电区带电，在电力场和风力作用下向异极性砂芯（型）表面迅速电力场和风力作用下向异极性砂芯（型）表面迅速集积成涂层，加热使涂层中粘结剂软化重熔建立涂集积成涂层，加热使涂层中粘结剂软化重熔建立涂层强度。层强度。西安工业大学西安工业大学（二）涂敷方法的特点（二）涂敷方法的特点 （1 1）刷：刷： 刷
34、涂最简单，但要求工人有熟练的技刷涂最简单，但要求工人有熟练的技术，劳动强度大，生产率低。术，劳动强度大，生产率低。 （2 2）浸：浸： 生产效率高，材料消耗量低，容易得生产效率高，材料消耗量低，容易得到光洁的涂层表面，容易实现机械化。到光洁的涂层表面，容易实现机械化。 （3 3）喷：喷：载液消耗量大，醇基涂料喷涂时，洒精载液消耗量大，醇基涂料喷涂时，洒精雾化散入空气的量大，对环境污染比较严重，并易引雾化散入空气的量大，对环境污染比较严重，并易引起火灾。适用于大面积的型、芯表面和多层喷涂。起火灾。适用于大面积的型、芯表面和多层喷涂。 （4 4）流：流：是一种新型快速的施涂方法，适用于没是一种新型
35、快速的施涂方法，适用于没有凹腔的大砂芯，生产率较高，但需要有操纵大型砂有凹腔的大砂芯，生产率较高，但需要有操纵大型砂型（芯）的专门设备。型（芯）的专门设备。 西安工业大学西安工业大学 涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施缺陷缺陷可能造成的原因可能造成的原因防止措施防止措施一、涂料工艺性能方面一、涂料工艺性能方面悬悬浮浮性性差差1、耐火填料颗粒太粗，使用、耐火填料颗粒太粗，使用搅拌法配制涂料，或虽用研搅拌法配制涂料，或虽用研磨法但研磨时间太少磨法但研磨时间太少1、用粒度细的耐火填料，或使用研、用粒度细的耐火填料，或使用研磨法配制，保证研磨时间，使涂磨法配制，保证研磨时间，使涂料完成料
36、完成“熟化熟化”过程过程2、悬浮剂太少或选用不当、悬浮剂太少或选用不当2、选用合适的悬浮剂或加入量，改、选用合适的悬浮剂或加入量，改善涂料内部结构，并使涂料具有善涂料内部结构，并使涂料具有足够的屈服值足够的屈服值3、某些悬浮剂未给予充分的、某些悬浮剂未给予充分的引发、溶胀引发、溶胀3、对这些悬浮剂做好预处理、对这些悬浮剂做好预处理4、载体过多、载体过多4、减少载体、增加稠度、减少载体、增加稠度5、使用了硬水、使用了硬水5、改善水质、改善水质6、混砂机碾轮与底板接触状、混砂机碾轮与底板接触状态不好或碾轮过度磨损；磨态不好或碾轮过度磨损；磨片间隙过太，使研磨力减弱片间隙过太，使研磨力减弱6、改善碾
37、轮与底板的接触状态，及、改善碾轮与底板的接触状态，及时更换过度磨损的碾轮和底板；时更换过度磨损的碾轮和底板；调好磨片间隙；必要时增加研磨调好磨片间隙；必要时增加研磨时间时间西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施涂涂刷刷性性差差1、载体不足，涂料太稠、载体不足，涂料太稠1、补充载体，稀释沫料、补充载体，稀释沫料2、涂料内部结构薄弱，、涂料内部结构薄弱，剪切稀释能力差剪切稀释能力差2、见本表中改善悬浮性的措施、见本表中改善悬浮性的措施（除减少载体，增加稠度外）（除减少载体，增加稠度外）3、使用水柏油等憎水粘、使用水柏油等憎水粘结剂时未经乳化处理，结剂时未经乳化处理
38、，并使用了湿的耐火粉料，并使用了湿的耐火粉料，或与糖浆等含水液料同或与糖浆等含水液料同时加入配制涂料时加入配制涂料3、憎水粘结剂乳化后再配制涂、憎水粘结剂乳化后再配制涂料；如不乳化处理，则只能料；如不乳化处理，则只能用研磨法配制涂料，并在未用研磨法配制涂料，并在未加入糖浆等含水液料的条件加入糖浆等含水液料的条件下充分研磨，使憎水材料均下充分研磨，使憎水材料均匀地覆盖在干粉表面，然后匀地覆盖在干粉表面，然后再加入含水液料及水继续配再加入含水液料及水继续配制制西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施 不不流流淌淌性性差差1、载体过量，涂料太、载体过量，涂料太稀稀1、
39、减少载体或添加膏状、减少载体或添加膏状涂料，提高稠度涂料，提高稠度2、表面活性剂过多、表面活性剂过多2、适当减少表面活性剂、适当减少表面活性剂3、同导致悬浮性差和、同导致悬浮性差和涂刷性差的原因（载涂刷性差的原因（载体不足，涂料太稠除体不足，涂料太稠除外外)。3、加强涂料内部结构，、加强涂料内部结构，适当提高其屈服值。改适当提高其屈服值。改善悬浮性和涂刷性的措善悬浮性和涂刷性的措施施(除补充载体外除补充载体外)均有效均有效西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施流流平平性性差差 1、触变性差、触变性差1、提高涂料触变性、提高涂料触变性2、载体太少，涂料、载体太少
40、，涂料太稠，屈服值过高太稠，屈服值过高2、补充载体，降低屈服、补充载体，降低屈服值值3、表面活性剂过多、表面活性剂过多或选用不当或选用不当3、减少表面活性剂，不、减少表面活性剂，不使用使用OP-4、MOA等表面等表面活性剂，提高涂料的表活性剂，提高涂料的表面张力面张力4、有机溶剂渗入型、有机溶剂渗入型、芯孔隙过多芯孔隙过多4、有机溶剂涂料中采用、有机溶剂涂料中采用PVB等增稠效果好的材等增稠效果好的材料，可减缓有机溶剂的料，可减缓有机溶剂的渗入渗入西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施涂层涂层厚度厚度不易不易达到达到 1 1、载体过多，涂料太、载体过多，涂料太
41、稀，屈服值太小稀，屈服值太小1 1、适当减少载体，增、适当减少载体，增加稠度，提高屈服值加稠度，提高屈服值2 2、表面活性剂和消泡、表面活性剂和消泡剂过多，使涂料的渗剂过多，使涂料的渗透性过强透性过强2 2、适当控制表面活性、适当控制表面活性剂及消泡剂的加入量剂及消泡剂的加入量3 3、水溶性酚醛树脂过、水溶性酚醛树脂过多多3 3、控制好水溶性酚醛、控制好水溶性酚醛树脂的加入量树脂的加入量西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施渗渗透透性性差差 1 1、载体少或悬浮剂、载体少或悬浮剂多，涂料太稠多，涂料太稠1 1、增加载体，减少悬浮、增加载体，减少悬浮剂，降低屈服
42、值剂，降低屈服值2 2、触变性差、触变性差2 2、提高涂料触变性、提高涂料触变性3 3、耐火粉料细度不、耐火粉料细度不够够3 3、提高耐火粉料细度，、提高耐火粉料细度，或采用研磨法配制涂料，或采用研磨法配制涂料，增加研磨时间增加研磨时间4 4、涂料对基体的润、涂料对基体的润湿性差，特别是植湿性差，特别是植物油砂、合脂砂和物油砂、合脂砂和树脂砂树脂砂4 4、添加适量表面活性剂，、添加适量表面活性剂，以改善涂料对型芯的润湿以改善涂料对型芯的润湿性，提高渗透性性，提高渗透性西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施涂涂料料气气泡泡或或发发臭臭 1、高速搅拌、高速搅拌1、
43、涂料在使用前的稀释、搅、涂料在使用前的稀释、搅拌应采用低速搅拌拌应采用低速搅拌2、使用了会产生大量气泡、使用了会产生大量气泡的表面活性剂的表面活性剂2、改用无泡或低泡的表面活、改用无泡或低泡的表面活性剂性剂3、使用了已经发酵、变质、使用了已经发酵、变质的材料的材料(如糖浆如糖浆)，或在涂，或在涂料储存中这些组分发酵变料储存中这些组分发酵变质质3、用干净的容器盛装易发酵、用干净的容器盛装易发酵、变质的材料，防止其发酵变变质的材料，防止其发酵变质；不使用易发酵变质的材质；不使用易发酵变质的材料料4、防腐剂未加或加人太少，、防腐剂未加或加人太少，或涂料贮放太久或涂料贮放太久4、添加足量防腐剂，及时使
44、、添加足量防腐剂，及时使用涂料或适时补充防腐剂用涂料或适时补充防腐剂5、消泡剂未加或加入太少、消泡剂未加或加入太少 5、添加适量的消泡剂、添加适量的消泡剂6、用作载体的水质受污染、用作载体的水质受污染 6、使用未受污染的水，必要、使用未受污染的水，必要时可用纯净水时可用纯净水西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施缺陷缺陷可能造成的原因可能造成的原因防止措施防止措施二、涂料工作性能方面二、涂料工作性能方面涂层涂层中有中有大量大量气体气体 1、在涂敷时涂料本、在涂敷时涂料本身存在大量气泡身存在大量气泡1、采取消除涂料气泡的、采取消除涂料气泡的措施措施2、有机溶剂涂
45、料在、有机溶剂涂料在点火干燥、固化时点火干燥、固化时产生的气体来不及产生的气体来不及逸出逸出2、控制酚醛树脂等有机、控制酚醛树脂等有机材料的加入量，选用燃材料的加入量，选用燃烧较为缓慢的有机溶剂；烧较为缓慢的有机溶剂；每次不能涂敷太厚每次不能涂敷太厚西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施涂层涂层强度强度低、低、耐磨耐磨性差性差 1、粘结剂不足、粘结剂不足1、适当添加酚醛树脂、适当添加酚醛树脂、CMC、聚醋酸乙烯乳液、海、聚醋酸乙烯乳液、海藻酸钠等粘结剂能明显提高藻酸钠等粘结剂能明显提高涂层强度涂层强度2、某些粘结剂和悬浮、某些粘结剂和悬浮剂未经过必要的预处理剂
46、未经过必要的预处理2、对这些材料进行预处理后、对这些材料进行预处理后再进行配置涂料再进行配置涂料3、粘结剂随载体过多、粘结剂随载体过多地渗入型、芯地渗入型、芯3、改善涂料的悬浮性、内部、改善涂料的悬浮性、内部结构、耐火填料细度等，有结构、耐火填料细度等，有机溶剂涂料中加入机溶剂涂料中加入PVB效果效果较好较好4、有机溶剂涂料点燃、有机溶剂涂料点燃后燃烧不良后燃烧不良4、使用水含量低的乙醇，必、使用水含量低的乙醇，必要时以异丙醇取代，对于面要时以异丙醇取代，对于面积大的型、芯，涂刷时采用积大的型、芯，涂刷时采用刷一块点燃一块的作法刷一块点燃一块的作法西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措
47、施涂料常见的缺陷及防止措施涂涂层层开开裂裂、脱脱落落 1、涂层过厚或厚薄不匀、涂层过厚或厚薄不匀1、避免涂料过稠，提高涂、避免涂料过稠，提高涂刷质量刷质量2、涂层在干燥过程中收缩、涂层在干燥过程中收缩过大过大2、适当控制膨润土、粘土、适当控制膨润土、粘土加入量，不适用焙烧不充加入量，不适用焙烧不充分的高铝矾土粉分的高铝矾土粉3、涂料渗透性差，使涂层、涂料渗透性差，使涂层与基体结合不牢与基体结合不牢3、采用本表一中的提高涂、采用本表一中的提高涂料渗透性的措施料渗透性的措施4、涂层强度高于基体强度、涂层强度高于基体强度过多，溶剂和型、芯砂粘过多，溶剂和型、芯砂粘结剂不匹配结剂不匹配4、适当减少涂料
48、的粘结剂，、适当减少涂料的粘结剂，水玻璃砂上尽量使用有机水玻璃砂上尽量使用有机粘结剂粘结剂西安工业大学西安工业大学涂料常见的缺陷及防止措施涂料常见的缺陷及防止措施涂层涂层发气发气量过量过高高1、有机的粘结剂和悬浮剂、有机的粘结剂和悬浮剂过多过多1、适当控制这些材料的、适当控制这些材料的加入量，或选用一些无机加入量，或选用一些无机材料取代有机材料材料取代有机材料2、有机溶剂涂料点燃后燃、有机溶剂涂料点燃后燃烧不充分烧不充分使用水含量低的乙醇，必使用水含量低的乙醇，必要时以异丙醇取代。要时以异丙醇取代。抗粘抗粘砂性砂性差差1、耐火填料选择不当、耐火填料选择不当选用既适合于金属材质，选用既适合于金属
49、材质，又与基体相匹配的耐火填又与基体相匹配的耐火填料料2、涂层厚度不够，渗入基、涂层厚度不够，渗入基体太浅，涂层开裂、剥落、体太浅，涂层开裂、剥落、耐金属液冲刷性差耐金属液冲刷性差西安工业大学西安工业大学六、涂料的新进展六、涂料的新进展1、 发展趋势：发展趋势：涂料颜色由黑色转向浅色，涂料颜色由黑色转向浅色，载体由采用载液朝尽可能少用或不用载液或主要用载体由采用载液朝尽可能少用或不用载液或主要用水；水；涂覆方法由手工转向机械、静电和采用更能保证型、涂覆方法由手工转向机械、静电和采用更能保证型、芯尺寸精度的工艺；芯尺寸精度的工艺；干燥由全烘干朝快干和靠物理化学反应自硬，干燥由全烘干朝快干和靠物理
50、化学反应自硬，涂料效用由一般防粘砂朝充分利用涂料达到冶金化涂料效用由一般防粘砂朝充分利用涂料达到冶金化的目的等的方向发展。的目的等的方向发展。西安工业大学西安工业大学 2、部分进展：、部分进展： (1)水基自干触变型涂料水基自干触变型涂料: 用水作载液，但能自然干燥用水作载液，但能自然干燥和硬化，含固量相当高。所用粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸和硬化，含固量相当高。所用粘结剂为聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳胶、钠水玻璃、磷酸盐等有机或无机材料。悬浮剂乙烯乳胶、钠水玻璃、磷酸盐等有机或无机材料。悬浮剂为活化膨润土，为活化膨润土，CMC、海藻酸钠等。此外还可加入减水剂、海藻酸钠等。此外还可加入减水剂等。这种涂料
