铸造涂料新技术及发展趋势

铸造涂料新技术及发展趋势

铸 造涂料是铸造业中非常重要的材料，对铸件的外观质量及内部质量有很大的影响。近年来，铸造涂料技术发展迅速，涂料的性能不断提高，功能不断扩展，涂料的品 种越来越丰富。本文将对铸造涂料近年来出现的一些新技术如高渗透涂料、防脉纹涂料、整体浸涂涂料、非锆质涂料及先进的在线涂料质量控制技术等做一简单归纳 总结，并对铸造涂料的发展趋势进行探讨。

1 涂料新技术

1.1 高渗透涂料

砂型芯表层砂粒之间存 在很多孔隙，孔隙的大小由原砂粒度及紧实度决定。孔隙越大、越多，金属液就越容易渗入其中而形成机械粘砂。对于一定粒度的原砂，砂粒之间孔隙大小主要取决 于紧实度。由于受砂型芯的结构差异、造型或制芯操作者的习惯、型芯砂的流动性等因素的影响，铸造生产实践中砂型芯各部位的紧实度很难做到一致，特别在转 角、突出或薄壁砂芯兰等难以坚实的部位极易出现紧实不良，在型芯疏松部位容易发生图1 所示的金属液渗透，砂粒间的空隙清晰可见并已被金属填充。

图1 显示了砂粒之间的空隙及渗入的金属图2 硅砂颗粒旁边渗入的涂料粒子 为 了克服这个问题，涂料要能够渗透砂芯表面并在空隙中填充足够的耐火骨料颗粒，有效地进行密封，从而消除或减少金属渗透。普通涂料通常只能渗入1-2 个砂粒，当金属压力较高或浇注温度较高时，不能有效地阻止金属液的渗入而产生机械粘砂。使用特殊设计的高渗透涂料，如SEMCO Coating 9223（水基锆英粉高渗透涂料）或Teno Coating ZKPX（醇基锆英粉高渗透涂料），其渗透深度可达到5~50 mm,可有效地堵塞砂型芯表面的孔隙，从而可有效地防止机械粘砂的出现。通常采用刷涂或喷涂将这些涂料直接用于容易发生渗透的区域。使用高渗透涂料后的砂 芯表面结构如图2所示。SEM 影像显示出硅砂颗粒旁边渗入的涂料粒子填充砂粒间隙的状态。

图3-图6 显示了高渗透涂料的一些主要应用实例。目前主要用于大型铸铁件、铸钢件关键砂芯、细长或盲孔砂芯，可有效地防止烧结或机械粘砂。该涂料还可以部分代替铬铁 矿砂（图5）。在汽车铸件的关键砂芯上也用于防止局部粘砂、烧结（图7）。特殊设计的高渗透涂料用于涡壳用液压件的脉纹防止。该涂料含有氧化铁等防止脉纹 的活性成分，同时还含有磷片石墨等防粘砂材料。涂料浸