- ¿ Qué? Funciones, composición básica y propiedades de los revestimientos de espuma perdida
(I) Principales funciones de los recubrimientos de espuma perdida
Mejora de la resistencia y rigidez de la espuma
La capa de recubrimiento mejora la resistencia y rigidez del patrón de espuma, evitando daños o deformaciones durante el manejo, la aplicación de recubrimiento, el llenado de arena y la compactación por vibración.
Actúa como una barrera entre el metal fundido y la arena seca
Durante el vertido, el revestimiento sirve como una capa de aislamiento entre el metal fundido y la arena seca.garantizar superficies de fundición lisas y eliminar los defectos de adhesión a la arenaAl mismo tiempo, evita que la arena seca fluya hacia el espacio entre el metal fundido y el patrón de espuma, evitando el colapso del moho.
Facilitar el vertido de productos de descomposición de espuma
El recubrimiento permite que los productos de descomposición térmica del patrón de espuma (grandes cantidades de gas y/o líquido) escapen suavemente a la arena circundante y se extraigan instantáneamente,prevención de defectos tales como la porosidad del gas, pliegues, carburado y residuos.
Debido a las diferentes temperaturas de vertido para diferentes aleaciones, los productos de descomposición de espuma varían significativamente.
Para el hierro fundido y el acero fundido (metales ferrosos), las temperaturas de vertido son relativamente altas (superiores a 1350-1600 °C) y los productos de descomposición son principalmente gaseosos,que requieren recubrimientos de excelente permeabilidad.
Para las aleaciones de aluminio, las temperaturas de vertido son más bajas (aproximadamente 760-780 °C) y los productos de descomposición son principalmente líquidos.¡Entra en ella con suavidad!, se absorben por el revestimiento y se descargan de la cavidad del molde.
Proporcionar aislamiento térmico
El recubrimiento reduce la pérdida de calor del metal fundido durante el llenado del molde, mejorando la integridad del llenado del molde, especialmente para piezas fundidas de paredes delgadas.
II) Composición básica de los revestimientos de espuma perdidos
Los recubrimientos de espuma perdida generalmente consisten en materiales refractarios, aglutinantes, portadores (agua o etanol), tensioactivos, agentes de suspensión, agentes tixotrópicos y otros aditivos.Estos componentes se mezclan uniformemente y funcionan juntos durante la aplicación de recubrimiento y vertido.
Materiales refractarios (agregados)
Estas son la columna vertebral del revestimiento y determinan la refractividad, la estabilidad química, la capacidad de adsorción y el aislamiento térmico.La distribución del tamaño de las partículas y la forma de las mismas tienen una influencia significativa en la permeabilidadLas partículas no deben ser demasiado finas; se prefieren las de forma de columna o esfera, seguidas de formas escamosas.
Las demás sustancias
Aditivos esenciales para garantizar tanto una resistencia de recubrimiento suficiente como una buena permeabilidad.
Los aglutinantes orgánicos (sirope, almidón, dextrina, carboximetil celulosa CMC) mejoran la resistencia del recubrimiento a temperatura ambiente y se queman durante el vertido, mejorando la permeabilidad.
Los aglutinantes inorgánicos (bentonita de sodio, silicato de sodio, sol de sílice) aseguran la resistencia tanto a temperatura ambiente como a alta temperatura.
Por lo general, se requiere una combinación adecuada de múltiples aglutinantes para optimizar el rendimiento del recubrimiento.
Las demás:
Sistemas a base de agua o de alcohol (etanol).
Agentes tensioactivos
Estas moléculas anfifílicas tienen extremos hidrófilos y lipófilos: los extremos hidrófilos se unen con agua,mientras que el extremo lipofílico es atraído por el patrón de espuma, formando un puente entre el revestimiento y la superficie de espuma.
Agentes de suspensión
Se añade para evitar la sedimentación de partículas refractarias y para regular la reología y el rendimiento del proceso.
Común para recubrimientos a base de agua: bentonita, arcilla de attapulgita, carboximetilcelulosa de sodio
Común para recubrimientos con disolventes orgánicos: bentonita orgánica, bentonita de litio, arcilla de attapulgita, polivinilbutiral (PVB)
Agentes tixotrópicos
Típicamente arcilla attapulgita. La tixotropía se refiere a la propiedad en la que la viscosidad disminuye bajo corte constante y se recupera gradualmente cuando el corte se detiene.
Otros aditivos
Desespumantes: eliminan las burbujas (por ejemplo, n-butanol, n-alcohol amil, n-alcohol octílico), adición típica 0,02%
Preservantes: impiden la fermentación y el deterioro de los recubrimientos a base de agua (por ejemplo, benzoato de sodio), adición típica 0,02%~0,04%
Durante la preparación del revestimiento, se deben añadir sustancias tensioactivas, desespumantes y conservantes en proporción.
III) Requisitos de rendimiento de los recubrimientos de espuma perdida
Los recubrimientos de espuma perdida deben presentar: resistencia, permeabilidad, refractividad, aislamiento térmico, resistencia al choque térmico, higroscopicidad, capacidad de adsorción, facilidad de limpieza, recubrimiento,Nivelación del caudal, y la estabilidad de la suspensión.
Estas propiedades se pueden clasificar en:
Propiedades funcionales (de trabajo)
Incluyendo resistencia, permeabilidad, refractoría, aislamiento, resistencia al choque térmico, higroscopicidad, adsorción y limpieza.
Las propiedades más críticas son la resistencia, la permeabilidad y la refractividad.
Propiedades del proceso
Incluyendo la capabilidad, la nivelación del flujo (baja tendencia a gotear) y la estabilidad de la suspensión.
Las más importantes son la capabilidad y la nivelación del flujo, ya que los patrones de espuma son inherentemente no humedecibles.
El recubrimiento ideal debe ser gordo pero no pegajoso, liso pero no goteante.
Métodos para mejorar el rendimiento del recubrimiento
(El título de la sección se ha conservado para su ampliación o para una guía práctica.)
II. Selección de los recubrimientos de espuma perdidos
(I) Propiedades químicas (acidez/alcalinidad)
Acido
Hierro fundido y acero fundido (acero al carbono, acero de baja aleación): cianita, grafito en escamas, arena de sílice (refractarios ácidos o neutrales)
No es
Acero de alta aleación: cianita de zircón, corindón, arena de zircón, grafito en escamas (materiales refractarios débilmente ácidos o neutrales)
Las condiciones básicas
Acero con alto contenido de manganeso: arena de magnesia, olivina de magnesia (materiales refractarios básicos)
Las aleaciones de aluminio
Se seleccionarán materiales refractarios adecuados
(II) Propiedades físicas (temperatura de vertido)
La selección debe tener en cuenta el diseño del sistema de compuertas, los parámetros del proceso, el método de ensamblaje del molde, los hábitos y la competencia del operador y las condiciones del sitio.
III. Preparación y almacenamiento de revestimientos
(I) Proceso de preparación del revestimiento
Los equipos para la preparación de revestimientos incluyen molinos coloides, molinos de bolas, mezcladores de baja velocidad y mezcladores de alta velocidad.
Los molinos coloides y los molinos de bolas proporcionan una excelente humedad y una baja absorción de aire, pero tienen desventajas como un largo tiempo de preparación y un alto ruido.
Las mezcladoras de alta velocidad son actualmente la solución principal.
Si no está disponible, la mezcla prolongada a baja velocidad también puede lograr resultados aceptables.
Mezcla de alta velocidad
Objetivo: mezclar bien los polvos y el agua en una suspensión uniforme y dispersar las fibras de unión.
Tiempo de mezcla: ≥ 2 horas
Mezcla de baja velocidad
Objetivo: eliminar el aire introducido durante la mezcla a alta velocidad y mejorar la resistencia del revestimiento y la calidad de la superficie de fundición.
Tiempo de mezcla: 2 horas o mezcla lenta continua
II) Control de calidad de los revestimientos
Densidad
Indica la viscosidad y el grosor del revestimiento, medido con un hidrómetro (baumémetro).
Valor del pH
Controla la estabilidad química y la compatibilidad con el metal fundido, medido con papel o medidor de pH.
Peso del revestimiento
Determinado pesando el patrón antes y después del recubrimiento para estimar el grosor.
(III) Almacenamiento de revestimientos
Lo ideal es que los recubrimientos se preparen frescos y se utilicen rápidamente, y que los que queden se guarden en un lugar fresco y no durante largos períodos.
Verano: 2 ̊5 días
Invierno: 5 ̊10 días
Evite la fermentación y la congelación.
IV. Aplicación y precauciones del revestimiento
I) Métodos y ámbito de aplicación
Cepillado: patrones medianos y grandes, producción en pequeños lotes
Inmersión / vertido: patrones pequeños y complejos, lotes grandes
Pulverización: patrones de paredes delgadas o de fácil deformación
(II) Selección del espesor del revestimiento
Cuerpo del patrón: 0,3 ∼ 3,5 mm, priorizando la permeabilidad
Sistema de compuertas: 3,5 ∼ 6,0 mm, priorizando la resistencia y la resistencia a la erosión
(III) Precauciones
Utilice plenamente las propiedades tixotrópicas durante la agitación continua
Velocidad de agitación: 10 ′ 20 rpm
Control de la posición de inmersión, ángulo, velocidad y fuerza
Asegurar una cobertura uniforme y completa
Prevenir la deformación y el daño durante todo el proceso
(IV) Prácticas impropias típicas
El temblor
Causa espesor desigual y nivelación deficiente
Exposición (puntos desnudos)
Cobertura incompleta del revestimiento sin reparación, que reduce la resistencia y la calidad
V. Secado de revestimientos
(I) Métodos de secado
Secado natural: secado al aire libre, salas solares
Deshumidificación por calentamiento: salas de secado con carbón, gas, electricidad, energía geotérmica o vapor
II) Control de la calidad del secado
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