Funções e desempenho dos revestimentos no processo de fundição de espuma perdida

EU. Funções, composição básica e propriedades de revestimentos de espuma perdida

(I) Principais funções dos revestimentos de espuma perdida

Aumentando a resistência e a rigidez do padrão de espuma

A camada de revestimento melhora a resistência e a rigidez do padrão de espuma, evitando danos ou deformações durante o manuseio, aplicação do revestimento, enchimento de areia e compactação por vibração.

Atuando como uma barreira entre o metal fundido e a areia seca

Durante o vazamento, o revestimento serve como camada de isolamento entre o metal fundido e a areia seca. Impede que o metal fundido penetre na areia, garantindo superfícies de fundição lisas e eliminando defeitos de adesão da areia. Ao mesmo tempo, evita que a areia seca flua para o espaço entre o metal fundido e o padrão de espuma, evitando o colapso do molde.

Facilitando a descarga de produtos de decomposição de espuma

O revestimento permite que os produtos da decomposição térmica do padrão de espuma (grandes quantidades de gás e/ou líquido) escapem suavemente para a areia circundante e sejam extraídos instantaneamente, evitando defeitos como porosidade de gás, dobras, carburação e resíduos.

Devido às diferentes temperaturas de vazamento para diferentes ligas, os produtos de decomposição da espuma variam significativamente.

Para ferro fundido e aço fundido (metais ferrosos), as temperaturas de vazamento são relativamente altas (acima de 1350–1600 °C) e os produtos de decomposição são principalmente gasosos, exigindo revestimentos com excelente permeabilidade.

Para ligas de alumínio, as temperaturas de vazamento são mais baixas (aproximadamente 760–780 °C) e os produtos de decomposição são principalmente líquidos. Neste caso, os produtos líquidos devem ser capazes de molhar o revestimento, penetrar nele suavemente, ser absorvidos pelo revestimento e ser descarregados da cavidade do molde.

Fornecendo isolamento térmico

O revestimento reduz a perda de calor do metal fundido durante o enchimento do molde, melhorando a integridade do enchimento do molde, especialmente para peças fundidas de paredes finas.

(II) Composição Básica de Revestimentos de Espuma Perdida

Os revestimentos de espuma perdida geralmente consistem em materiais refratários, ligantes, veículos (água ou etanol), surfactantes, agentes de suspensão, agentes tixotrópicos e outros aditivos. Esses componentes são misturados uniformemente e funcionam juntos durante a aplicação do revestimento e o vazamento.

Materiais refratários (agregados)

Estes são a espinha dorsal do revestimento e determinam a refratariedade, estabilidade química, capacidade de adsorção e isolamento térmico. A distribuição do tamanho das partículas e o formato das partículas têm uma influência significativa na permeabilidade. As partículas não devem ser muito finas; são preferidas partículas colunares ou esféricas, seguidas de formas escamosas.

Fichários

Aditivos essenciais para garantir resistência suficiente do revestimento e boa permeabilidade.

Aglutinantes orgânicos (xarope, amido, dextrina, carboximetilcelulose – CMC) aumentam a resistência do revestimento à temperatura ambiente e queimam durante o vazamento, melhorando a permeabilidade.

Ligantes inorgânicos (bentonita de sódio, silicato de sódio, sol de sílica) garantem resistência à temperatura ambiente e a altas temperaturas.

A combinação adequada de vários ligantes geralmente é necessária para otimizar o desempenho do revestimento.

Operadoras

Sistemas à base de água ou à base de álcool (etanol).

Surfactantes (agentes umectantes)

Usado principalmente para melhorar a capacidade de revestimento de revestimentos à base de água. Estas moléculas anfifílicas têm extremidades hidrofílicas e lipofílicas: a extremidade hidrofílica liga-se à água, enquanto a extremidade lipofílica é atraída para o padrão da espuma, formando uma “ponte” entre o revestimento e a superfície da espuma.

Suspensão de agentes

Adicionado para evitar a sedimentação de partículas refratárias e para regular a reologia e o desempenho do processo. A seleção depende do tipo de refratário e do suporte.

Comum para revestimentos à base de água: bentonita, argila de atapulgita, carboximetilcelulose sódica

Comum para revestimentos com solventes orgânicos: bentonita orgânica, bentonita de lítio, argila de atapulgita, polivinil butiral (PVB)

Agentes tixotrópicos

Normalmente argila de atapulgita. Tixotropia refere-se à propriedade onde a viscosidade diminui sob cisalhamento constante e se recupera gradualmente quando o cisalhamento cessa.

Outros aditivos

Antiespumantes: eliminam bolhas (por exemplo, n-butanol, álcool n-amílico, álcool n-octil), adição típica de 0,02%

Conservantes: evitam a fermentação e a deterioração de revestimentos à base de água (por exemplo, benzoato de sódio), adição típica de 0,02% a 0,04%

Surfactantes, antiespumantes e conservantes devem ser adicionados proporcionalmente durante a preparação do revestimento.

(III) Requisitos de desempenho de revestimentos de espuma perdidos

Os revestimentos de espuma perdida devem apresentar: resistência, permeabilidade, refratariedade, isolamento térmico, resistência ao choque térmico, higroscopicidade, capacidade de adsorção, fácil limpeza, capacidade de revestimento, nivelamento de fluxo e estabilidade da suspensão.

Essas propriedades podem ser categorizadas em:

Propriedades funcionais (de trabalho)

Incluindo resistência, permeabilidade, refratariedade, isolamento, resistência ao choque térmico, higroscopicidade, adsorção e capacidade de limpeza.

As propriedades mais críticas são resistência, permeabilidade e refratariedade.

Propriedades do processo

Incluindo capacidade de revestimento, nivelamento de fluxo (baixa tendência a gotejamento) e estabilidade da suspensão.

Os mais importantes são a capacidade de revestimento e o nivelamento do fluxo, já que os padrões de espuma são inerentemente não molháveis.

Um revestimento ideal deve ser “espesso, mas não pegajoso, liso, mas não gotejante”.

Métodos para melhorar o desempenho do revestimento

(Título da seção mantido para extensão ou orientação prática.)

II. Seleção de revestimentos de espuma perdida

(I) Propriedades Químicas (Acidez/Alcalinidade)

Ácido

Ferro fundido e aço fundido (aço carbono, aço baixa liga): cianita, grafite em flocos, areia sílica (refratários ácidos ou neutros)

Neutro

Aço de alta liga: cianita de zircão, corindo, areia de zircão, grafite em flocos (refratários fracamente ácidos ou neutros)

Básico

Aço com alto teor de manganês: areia de magnésia, magnésia-olivina (refratários básicos)

Ligas de alumínio

Materiais refratários adequados correspondentes devem ser selecionados

(II) Propriedades Físicas (Temperatura de Derramamento)

A seleção deve considerar o projeto do sistema de comporta, os parâmetros do processo, o método de montagem do molde, os hábitos e a proficiência do operador e as condições do local.

III. Preparação e Armazenamento de Revestimentos

(I) Processo de Preparação de Revestimento

Os equipamentos de preparação de revestimento incluem moinhos coloidais, moinhos de bolas, misturadores de baixa velocidade e misturadores de alta velocidade.

Moinhos coloidais e moinhos de bolas proporcionam excelente umedecimento e baixo arrasto de ar, mas apresentam desvantagens como longo tempo de preparação e alto ruído.

Os misturadores de alta velocidade são atualmente a solução principal.

Se não estiver disponível, a mistura prolongada em baixa velocidade também pode alcançar resultados aceitáveis.

Mistura de alta velocidade

Objetivo: misturar bem os pós e a água até formar uma pasta uniforme e dispersar as fibras aglutinantes.

Tempo de mistura: ≥ 2 horas

Mistura em baixa velocidade

Objetivo: remover o ar introduzido durante a mistura em alta velocidade e melhorar a resistência do revestimento e a qualidade da superfície da peça fundida.

Tempo de mistura: 2 horas ou agitação lenta contínua

(II) Controle de Qualidade de Revestimentos

Densidade

Indica viscosidade e espessura do revestimento. Medido com um hidrômetro (medidor Baumé).

Valor de pH

Controla a estabilidade química e a compatibilidade com metal fundido. Medido com papel de pH ou medidor de pH.

Peso do revestimento

Determinado pesando o padrão antes e depois do revestimento para estimar a espessura.

(III) Armazenamento de Revestimentos

O ideal é que os revestimentos sejam preparados frescos e usados ​​imediatamente. Os revestimentos restantes devem ser armazenados em local fresco e não mantidos por longos períodos.

Verão: 2–5 dias

Inverno: 5–10 dias

Evite fermentação e congelamento.

4. Aplicação de revestimento e precauções

(I) Métodos de Aplicação e Escopo

Escovação: padrões médios e grandes, produção em pequenos lotes

Mergulhar/derramar: padrões pequenos e complexos, lotes grandes

Pulverização: padrões de paredes finas ou facilmente deformados

(II) Seleção da Espessura do Revestimento

Corpo do padrão: 0,3–3,5 mm, priorizando a permeabilidade

Sistema de comporta: 3,5–6,0 mm, priorizando resistência e resistência à erosão

(III) Precauções

Utilize totalmente as propriedades tixotrópicas durante a agitação contínua

Velocidade de agitação: 10–20 rpm

Controle a posição, o ângulo, a velocidade e a força da imersão

Garanta uma cobertura uniforme e completa

Evite deformações e danos durante todo o processo

(IV) Práticas Impróprias Típicas

Agitando

Causa espessura irregular e mau nivelamento

Exposição (“pontos nus”)

Cobertura incompleta do revestimento sem reparo, reduzindo resistência e qualidade

V. Secagem de Revestimentos

(I) Métodos de Secagem

Secagem natural: secagem ao ar livre, salas solares

Desumidificação aquecida: salas de secagem utilizando carvão, gás, eletricidade, energia geotérmica ou vapor

(II) Controle de Qualidade de Secagem

Rua Kaitai Zona de Desenvolvimento de Gaoqing Cidade Zibo Província de Shandong China E-mail: liuxiangqaun@gmail.com Tel: +8613506439278 Tel: +8613506439278

A Maior Pesquisa e Desenvolvimento e Produção EPC Casting Production Line Fornecedor na China

8613506439278

+8613506439278

Política de privacidade | Mapa do Site | Boa qualidade de China Linha de produção de fundição EPC fornecedor. 2009-2026 Zibo Tongpu Vacuum Equipment Co., Ltd. . Todos os direitos reservados.