山東汽車零部件有限公司濟(jì)南分公司 (250200) 李中龍
金屬型鑄造和砂型鑄造相比,具有成本低、效率高、表面粗造度值低等特點(diǎn),在鋁合金鑄造中廣泛應(yīng)用。但由于金屬型沒有透氣性,熱傳遞速度較快,又會(huì)使鑄件產(chǎn)生冷隔、窩氣等缺陷,因此正確選擇和使用涂料是提高鑄件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
近期市場(chǎng)上出售商品類金屬型涂料較多,我公司也曾試驗(yàn)過幾種,保溫效果和附著力普遍較好,但儲(chǔ)氣、排氣效果不明顯。目前我公司仍沿用自制的涂料,其金屬型用涂料配方見附表。
涂料配方表(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (%)
(1)石墨粉的選擇 石墨粉的種類較多,我們選用的是自潤(rùn)滑性較好的涂料用石墨,這種石墨粉極易溶于水。壓力鑄造用的石墨粉耐高溫、耐氧化,但自潤(rùn)滑性較差,且不易溶于水,如用作金屬型鑄造涂料,脫模效果很不理想。
(2)氧化鋅的作用 氧化鋅不但有保溫作用,還能提高涂料的附著力。我公司曾做過試驗(yàn),如不添加氧化鋅,將石墨粉的比例提高到9%,涂料層明顯變薄,較脆,易脫落,涂料層的排氣效果也明顯降低。
涂料的涂刷方式也是影響鑄件表面質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
(1)涂前準(zhǔn)備 金屬型腔壁的表面質(zhì)量對(duì)涂料的附著力極其重要,新的金屬型必須進(jìn)行徹底清洗、去油去銹,有起模斜度的部位必須用什錦銼和細(xì)砂布拋光(因?yàn)閿?shù)控銑床加工的錐孔微觀上呈階梯狀,并非平整的斜面,很難脫模),已經(jīng)使用過的模具也必須將原有的涂層徹底清除。
傳統(tǒng)的清除方法是用鋼絲刷或砂布人工清除,效率低,模具磨損嚴(yán)重。我公司目前采用的是噴砂清除法,就是用壓縮空氣將石英砂吹至型腔表面,這種方法不但效率高,而且能提高涂料的附著力。
近來,有些商家經(jīng)常介紹采用干冰拋丸清理模具的方法,據(jù)說效果不錯(cuò),但目前尚未推廣。
(2)涂刷方式 2005年以前,我公司采用的涂刷方式是用毛筆將粘稠的涂料涂抹至型腔壁上,涂層厚且不均勻,有明顯的不規(guī)則紋理。后來改用噴涂法,就是將模具首先預(yù)熱到150~230℃,再用噴槍將涂料噴至型腔壁。噴涂時(shí),噴槍應(yīng)與型腔壁保持20~30cm,并呈45°角,盡量以“點(diǎn)射”為主,避免產(chǎn)生涂料堆積和斑點(diǎn)。
預(yù)熱溫度可采用“手持式紅外線測(cè)量?jī)x”控制。溫度過低,涂層不均勻、易脫落;溫度過高,涂層迅速爆裂、變形或局部脫落。
(1)金屬型的工作溫度一般選取鋁合金澆注溫度的1/3即可。再次將金屬型預(yù)熱至工作溫度,是為了徹底烘干涂料中的水分,充分發(fā)揮粘結(jié)劑的作用,避免出現(xiàn)“水爆”事故。
(2)在保證鑄件充填良好的前提下,模具工作溫度宜低些,以免影響生產(chǎn)效率和鑄件力學(xué)性能。
綜上所述,對(duì)某個(gè)特定的鑄件來說,只要選擇的涂料合適,涂料的組元和噴涂方式是穩(wěn)定可靠的,預(yù)熱溫度又符合工藝要求,基本上就能獲得合格的鑄件。