В процессе литейного производства качество поверхности рабочих поверхностей песчаных форм и стержней, непосредственно контактирующих с расплавленным металлом, оказывает решающее влияние на качество отливки. Покрытие поверхностей форм или стержней огнеупорными покрытиями является экономически эффективным и высокопроизводительным методом улучшения качества поверхности отливки. Во время заливки слой покрытия образует барьер между расплавленным металлом и формой, который регулирует и оптимизирует условия контакта, а также высокотемпературные межфазные реакции между расплавленным металлом и песчаной формой/стержнем, предотвращая тем самым широкий спектр дефектов отливки. В последние годы, в связи с ужесточением требований к качеству отливки, производители как внутри страны, так и за рубежом придают большое значение производству и применению высокоэффективных литейных покрытий.

I. Основные функции покрытий для пресс-форм

На рабочие поверхности песчаных форм и стержней, контактирующих с расплавленным металлом, наносятся покрытия. Они изолируют расплавленный металл от песчаной основы, что в целом улучшает качество литья и снижает производственные затраты благодаря шести основным функциям:

1. Улучшение качества поверхности отливки и устранение механического пригорания.

Шероховатость поверхности отливок без покрытия составляет Ra 25–50 мкм, тогда как качественное покрытие может снизить ее до Ra 3,2–6,3 мкм и одновременно повысить точность размеров отливки.

2. Устойчивость к высокотемпературным химическим реакциям для предотвращения химического ожога.

Для толстостенных отливок, отлитых при высоких температурах, превосходная высокотемпературная химическая стабильность покрытия блокирует химические реакции между расплавленным металлом и формовочным песком, предотвращая образование трудноочищаемых пригоревших слоев.

3. Повышение прочности поверхности пресс-формы для уменьшения количества песчаных включений, размывания металла и дефектов в виде песчаных отверстий.

Для форм с низкой прочностью поверхности, таких как зеленая глина, рыхлый жидкий песок и песок на основе органических смол, огнеупорный высокопрочный слой покрытия противостоит эрозии расплавленным металлом и расширяет диапазон рабочих температур органических связующих.

4. Регулируйте скорость охлаждения, чтобы избежать образования усадочных полостей, усадочной пористости и трещин.

Путем замены огнеупорных порошков с различной теплопроводностью и регулирования толщины покрытия изменяется скорость теплопередачи в форме для балансировки процесса затвердевания отливки и устранения усадки и дефектов, связанных с образованием горячих трещин.

5. Блокирование вредных элементов для предотвращения образования микропор, науглероживающих включений, поглощения серы и ухудшения шаровидности.

Стальные отливки, изготовленные с использованием фурановой смолы в качестве песка, склонны к образованию подкожных микропор; низкоуглеродистая нержавеющая сталь подвержена науглероживанию и поглощению серы; высокопрочный чугун может проявлять локальное снижение шаровидности графита. Плотные спеченные покрытия предотвращают миграцию элементов N, S и C из песчаной формы в расплавленный металл.

6. Настройка микроструктуры и характеристик литых поверхностей.

• Специальные теплоизоляционные/охлаждающие покрытия: регулируйте скорость охлаждения и кристаллизации для образования охлажденных или обратно охлажденных поверхностных слоев с целью достижения заданной твердости поверхности.

• Добавки в виде гомологичных металлических порошков: выступают в качестве зародышей кристаллизации, способствуя измельчению литых зерен.

• Низкоплавкие порошковые добавки к сплавам: обеспечивают легирование поверхности за счет высокотемпературной диффузии в жидком состоянии.

• Высокоплавкие износостойкие порошковые добавки: внедряются в отливки для придания им специальных свойств, таких как повышенная износостойкость.

Зачистка отливок составляет приблизительно 30% от общих производственных затрат. Нанесение покрытий снижает затраты на зачистку более чем на 10%, в то время как затраты на нанесение покрытия составляют всего 5% от общих производственных затрат. Общая экономия производственных затрат превышает 5%. Дополнительные преимущества включают значительное снижение процента брака и улучшение механических свойств отливок.

II. Ключевые показатели эффективности покрытий

1. Физические и химические свойства (внутренние основные характеристики)

• Плотность:Масса на единицу объема. Плотность используется на производственных линиях для быстрой оценки консистенции покрытия, которая изменяется в зависимости от добавления растворителя.

• Устойчивость подвески:Устойчивость к осаждению порошка и расслоению. Стандарт испытаний: отсутствие сильного осаждения после 24 часов выдержки для покрытий на водной основе и после 8 часов выдержки для покрытий на спиртовой основе. Плохая стабильность суспензии приводит к неравномерной толщине покрытия и затрудняет его нанесение.

• Вязкость:Внутреннее сопротивление текучести покрытия. Чрезмерно высокая вязкость приводит к плохой текучести, трудоемкому нанесению кистью, накоплению покрытия и недостаточному проникновению в песчаную форму. Слишком низкая вязкость приводит к легкому осаждению порошка и слишком тонкому защитному покрытию.

2. Свойства обработки и применения

• Смачивание и проникновение:Для проникновения в подложку и обеспечения прочного сцепления покрытия необходимо, чтобы оно смачивало поверхность песчаной формы. Плохое смачивание приводит к некачественному покрытию и отслаиванию; для оптимизации смачивания и проникновения можно добавлять поверхностно-активные вещества.

• Способность к расчесыванию и выравниванию:Благодаря своей способности легко наноситься кистью, покрытие скользит плавно, не застревая во время нанесения. Влажное покрытие устойчиво к растрескиванию и расслоению, а также естественным образом выравнивается, образуя гладкую, однородную поверхность.

3. Эксплуатационные характеристики во время заливки

• Прочность покрытия и адгезия:Покрытие не должно отслаиваться, шелушиться или отслаиваться во время работы с пресс-формой, закрытия пресс-формы и воздействия высокотемпературного расплавленного металла.

• Устойчивость к термическому шоку и растрескиванию:При сушке на воздухе или в печи не образуются усадочные трещины, а также не возникает растрескивания под воздействием мгновенного термического удара от расплавленного металла, что позволяет избежать дефектов в виде песчаных ямок, вызванных фрагментами покрытия.

• Защита от пригорания:Ключевой показатель качества покрытий. Покрытие должно соответствовать материалу отливки, толщине сечения и температуре заливки, чтобы полностью исключить все виды дефектов, возникающих при пригорании.

III. Выбор покрытия в зависимости от типа пресс-формы

IV. Стандартные рабочие условия на месте проведения работ по нанесению покрытий.

1. Перемешивание, разбавление и регулировка вязкости.

Перед использованием тщательно перемешайте всю смесь в ведре с покрытием. Разбавьте растворителем (водой/спиртом) до достижения целевой вязкости в зависимости от метода нанесения и прочности пресс-формы:

• Низкая вязкость (более жидкое разведение):Для распыления, погружения, нанесения покрытий методом наплавления; для форм с низкой проницаемостью и слабой прочностью поверхности.

• Высокая вязкость (минимальное разбавление, более густая консистенция):Для ручной покраски кистью; плотные формы с высокой прочностью поверхности.

2. Контроль толщины покрытия

• Стандартные отливки:Толщина покрытия 0,15–1 мм; для крупных отливок: 1–2 мм. Используйте нижний предел для чугунных отливок и верхний предел для стальных и медных отливок.

• Максимальная толщина одного слоя:≤0,3 мм. Для нанесения толстых слоев требуется несколько слоев:

  Для покрытий на водной основе: следующий слой наносите только после того, как первый слой слегка подсохнет на воздухе.

  Покрытия на спиртовой основе: повторное нанесение возможно только после того, как первый слой полностью высохнет на огне и остынет до комнатной температуры.

• Принцип:Минимизация толщины покрытия при одновременном соблюдении требований к защите от пригорания позволяет экономить сырье и повышать устойчивость к растрескиванию при термическом ударе.

3. Процесс сушки и отверждения покрытия

• Покрытия на водной основе:

Время нанесения: нанесите покрытие на песок из жидкого стекла перед сушкой в ​​печи/поверхностной сушкой. Нанесите покрытие на песок из термореактивной смолы и песок из масла после сушки, используя остаточное тепло для сушки или вторичную сушку в печи. Покрытие можно наносить до или после сушки для глиняных форм и стержней, высушенных в печи/поверхностно.

Диапазон температур сушки: 100–450 ℃. Избегайте длительного локального нагрева пламенем, чтобы предотвратить перегорание и разрушение песчаных связующих.

• Спиртосодержащие покрытия:

Чтобы предотвратить чрезмерное проникновение растворителя и потерю летучих веществ, покрытие следует немедленно прожечь и высушить.

Если задержка нанесения приводит к неполному сгоранию, распылите небольшое количество спирта на покрытие для обеспечения полного сгорания. Для больших форм проведите локальную сушку пламенем по участкам.

4. Требования к хранению покрытия

• Покрытия на водной основе:Хранить вдали от прямых солнечных лучей, защищать от замерзания зимой, чтобы предотвратить осаждение порошка и его порчу.

• Покрытия на спиртовой основе:Хранить в герметично закрытой упаковке; принять строгие меры пожарной безопасности и водонепроницаемости для устранения угроз безопасности.

5. Предварительные условия (необходимые условия для оптимальной эффективности покрытия)

Песчаная форма/основа стержня должна иметь гладкую поверхность, равномерное уплотнение и достаточную общую прочность. Рыхлый песок или сильно неровные поверхности легко приводят к растрескиванию, отслаиванию и шелушению покрытия, даже при использовании высокоэффективных покрытий.

Покрытия для пресс-форм и стержней XindaМы предлагаем недорогие и высокоэффективные вспомогательные материалы для литейного производства. Наш полный ассортимент покрытий на водной и спиртовой основе может быть точно подобран под различные процессы формования. Для достижения оптимальных результатов литья необходимо строго контролировать четыре критически важных этапа процесса: перемешивание и разбавление, толщину покрытия, сушку и отверждение, а также стандартизированное хранение. Благодаря превосходным огнеупорным свойствам, покрытия Xinda коренным образом устраняют типичные дефекты литья, такие как пригорание, точечные дефекты, песчаные отверстия и термические трещины, значительно улучшая качество поверхности готовых отливок и сокращая затраты на обработку и потери от брака для литейных предприятий по всему миру.