Die Rolle von Beschichtungen im Produktionsprozess von Lost Foam Casting | PTJ-Blog

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Die Rolle von Beschichtungen im Produktionsprozess von Lost Foam Casting

2021-11-20
Die Rolle von Beschichtungen im Produktionsprozess von Lost Foam Casting

1. Die Rolle, Grundzusammensetzung und Leistung der Lost-Foam-Beschichtung

(1) Die Hauptfunktion der Farbe

  • 1. Die Beschichtung kann die Festigkeit und Steifigkeit des Schaummusters verbessern und verhindern, dass das Muster während der Handhabung, Beschichtung, Sandfüllung und Vibration beschädigt oder verformt wird.
  • 2. Beim Gießen ist die Deckschicht das Isolationsmedium zwischen flüssigem Metall und trockenem Sand. Die Beschichtungsschicht trennt die Metallschmelze vom eingefüllten Sand, um zu verhindern, dass die Metallschmelze in den Sand eindringt, wodurch glatte und saubere Gussteile ohne Sandanhaftungen gewährleistet werden. Gleichzeitig verhindert es, dass trockener Sand in den Spalt zwischen der Metallschmelze und dem Schaum fließt und die Form zusammenbricht.
  • 3. Die Beschichtung ermöglicht, dass schaumartige Pyrolyseprodukte (eine große Menge an Gas oder Flüssigkeit usw.) glatt in den gefüllten Sand entweichen und sofort abgesaugt werden können, wodurch Gussteile daran gehindert werden, Defekte wie Poren, Falten, Kohlenstofferhöhung, und Rückstand. (Da die Gießtemperatur beim Gießen verschiedener Legierungen unterschiedlich ist, sind die Zersetzungsprodukte des Schaumtyps sehr unterschiedlich. Beim Gießen von Gusseisen, Gussstahl und anderen Eisenmetallen sind die Pyrolyseprodukte aufgrund der Temperatur höher als 1350-1600℃ hauptsächlich gasförmig. Die Beschichtung muss eine gute Luftdurchlässigkeit aufweisen. Beim Gießen der Aluminiumlegierung sind die Pyrolyseprodukte aufgrund der niedrigen Temperatur von etwa 760-780°C hauptsächlich flüssig. Die flüssigen Zersetzungsprodukte müssen mit dem Beschichtung und dringen glatt in die Beschichtung ein. Die Schicht wird von der Beschichtung aufgenommen und aus der Kavität abgegeben.)
  • 4. Die Beschichtung hat wärmeisolierende Eigenschaften, die den Wärmeverlust von geschmolzenem Metall während des Füllprozesses vermeiden und reduzieren und die Füllintegritätsrate dünnwandiger Teile verbessern können.

(2) Grundzusammensetzung der Farbe

Lost-Foam-Beschichtungen bestehen im Allgemeinen aus feuerfesten Materialien, Bindemitteln, Trägerstoffen (Wasser, Ethanol), Tensiden, Suspendiermitteln, Thixotropiermitteln und anderen Additiven. Die verschiedenen Zutaten werden gleichmäßig miteinander vermischt und spielen eine umfassende Rolle im Beschichtungs- und Gießprozess.
  • 1. Feuerfestes Material (Zuschlag). Wie der Name schon sagt, ist es das Rückgratmaterial der Beschichtung, das die Feuerfestigkeit, chemische Stabilität, Adsorptions- und Wärmedämmeigenschaften der Beschichtung bestimmt. Die grobe und feine Partikelgrößenkonfiguration und Partikelform haben einen größeren Einfluss auf die Luftdurchlässigkeit der Beschichtung. Die Partikelgröße sollte nicht zu fein sein und die Form ist vorzugsweise säulenförmig und rund, gefolgt von Flocken.
  • 2. Binder. Es ist ein unverzichtbares Additiv, um der Lost-Foam-Beschichtung sowohl eine höhere Festigkeit als auch eine höhere Luftdurchlässigkeit zu verleihen. Es gibt hauptsächlich zwei Arten von organischen und anorganischen. Darunter können organische Bindemittel (Sirup, Stärke, Dextrin, Carboxymethylcellulose CMC) die Festigkeit der Beschichtung bei Raumtemperatur erhöhen und gehen während des Gießprozesses verloren, wodurch die Luftdurchlässigkeit der Beschichtung effektiv verbessert wird. Anorganische Bindemittel (Nanobentonit, Wasserglas, Kieselsol) können die Festigkeit der Beschichtung bei Raumtemperatur und hoher Temperatur gewährleisten. Um die Leistungsfähigkeit der Beschichtung zu gewährleisten und zu verbessern, ist es in der Regel notwendig, eine Vielzahl von Bindemitteln richtig einzusetzen.
  • 3. Träger. Auf Wasserbasis und auf Alkoholbasis (Alkohol).
  • 4. Tensid (Netzmittel). Wird hauptsächlich verwendet, um die Beschichtbarkeit von wasserbasierten Lost-Foam-Beschichtungen zu verbessern. Moleküle sind amphiphile Moleküle, die sowohl hydrophil als auch lipophil sein können. Bei der Zugabe zum Lack verbindet sich das hydrophile Ende mit dem Wasser des wasserbasierten Lacks und das lipophile Ende wird von der Schaumstoffform angezogen, so dass es auf der Oberfläche der Schaumstoffform orientiert und angeordnet wird, wie eine Brücke, die die Plastikform und die Farbe.
  • 5. Suspendierungsmittel. Eine Substanz, die hinzugefügt wird, um die Ausfällung von festen feuerfesten Materialien in der Beschichtung zu verhindern. Gleichzeitig spielt es eine wichtige Rolle bei der Einstellung der Rheologie der Beschichtung und der Verbesserung der Prozessleistung der Beschichtung. Die entsprechende Auswahl richtet sich hauptsächlich nach der Art des Feuerfestmaterials und der Art des Trägers. (Die üblicherweise verwendeten Suspendiermittel für Beschichtungen auf Wasserbasis sind: Bentonit, Attapulgit, Natriumcarboxymethylcellulose usw. Die üblicherweise verwendeten Suspendiermittel für Beschichtungen mit organischen Lösungsmitteln sind: organisches Bentonit, Lithiumbentonit, Attapulgit, Polyvinylbutyral PVB usw.) .
  • 6. Thixotropiermittel. Attapulgit-Erde. Thixotropie, unter Einwirkung einer festen Scherrate nimmt die Viskosität der Beschichtung mit der Verlängerung der Scherzeit allmählich ab (Verdünnung), und die Viskosität erholt sich allmählich (Verdickung) mit der Verlängerung der Zeit nach Beendigung der Scherung.
  • 7. Sonstiges Zubehör. Entschäumer, ein Additiv, das Blasen in der Beschichtung beseitigen kann (üblicherweise verwendete Entschäumer sind: n-Butanol, n-Pentanol, n-Octanol), die Zugabemenge beträgt 0.02%. Konservierungsmittel ist ein Zusatz zur Verhinderung von Fermentation, Verderbnis und Verderb von Beschichtungen auf Wasserbasis (Natriumbenzoat ist ein Konservierungsmittel, das in der Lebensmittelindustrie verwendet wird und gute Sicherheit bietet). Die Zugabemenge beträgt 0.02%–0.04%.
Tenside, Entschäumer und Konservierungsmittel sollten im Verhältnis zur Beschichtungsherstellung gleichzeitig zugegeben werden.

(3) Die Leistung der Beschichtung

Lost-Foam-Beschichtungen sollten folgende Eigenschaften aufweisen: Festigkeit, Luftdurchlässigkeit, Feuerfestigkeit, Wärmedämmung, schnelle Kälte- und Hitzebeständigkeit, Feuchtigkeitsaufnahme, Adsorption, leichte Reinigung, Beschichtung, Abtropfen (Nivellierung), Suspension Warten. Kann grob in zwei Kategorien unterteilt werden: Arbeitsleistung und Prozessleistung.
  • 1. Arbeitsleistung. Einschließlich: Festigkeit, Luftdurchlässigkeit, Feuerfestigkeit, Wärmedämmung, schnelle Kälte- und Hitzebeständigkeit, Feuchtigkeitsaufnahme, Adsorption und einfache Reinigung. Unter ihnen sind die wichtigsten Eigenschaften Festigkeit, Luftdurchlässigkeit und Feuerfestigkeit.
  • 2. Prozessleistung. Inklusive: Beschichten, Abtropfen (Nivellieren), Aufhängen. Unter ihnen ist die wichtigste Leistung das Beschichten und Abtropfen (Nivellieren). Da das Schaummodell selbst nicht benetzende Eigenschaften hat, müssen die Beschichtungen gute Beschichtungseigenschaften aufweisen. Geringes Abtropfen (Nivellieren) ist das wichtigste Mittel, um eine gleichmäßige Dicke der Beschichtung zu gewährleisten und Abfall und Umweltverschmutzung zu reduzieren.
  • 3. Methoden zur Verbesserung der Beschichtungsleistung.

2.Die Wahl der verlorenen Schaumbeschichtungen

(1) Chemische Eigenschaften (pH)

  • 1. Saures Gusseisen und Stahlguss (Kohlenstoffstahl, niedriglegierter Stahl) sollten entsprechend saure und neutrale Feuerfestmaterialien wie Kyanit, Lamellengraphit, Quarzsand usw. ausgewählt werden.
  • 2. Neutral Hochlegierter Stahl sollte schwach sauren und neutralen feuerfesten Materialien wie Zirkonium-Kyanit, Korund, Zirkonsand und Lamellengraphit entsprechen.
  • 3. Alkalischer Hochmanganstahl sollte entsprechend alkalischen feuerfesten Materialien wie Magnesia und Forsterit ausgewählt werden.
  • 4. Aluminiumlegierung sollte entsprechend ausgewählt werden und andere feuerfeste Materialien

(2) Physikalische Eigenschaften (Gießtemperatur)

Unterschiedliche Anforderungen werden hauptsächlich in Abhängigkeit von Faktoren wie der Einstellung des Anschnittsystems, der Einstellung der Prozessparameter, dem Typ der vergrabenen Boxengruppe, den Betriebsgewohnheiten und -kenntnissen und der Umgebung vor Ort gestellt.

3. Vorbereitung und Lagerung der Farbe

Die Ausrüstung für die Beschichtungsvorbereitung umfasst hauptsächlich Gummimühle, Kugelmühle, Langsammischer, Hochgeschwindigkeitsmischer usw. Der Vorteil von Gummimühle und Kugelmühle besteht darin, dass sich die Komponenten wie Zuschlagstoff und Bindemittel gegenseitig vollständig benetzen können , und es sind nur wenige Blasen beteiligt. Die Nachteile sind unbequeme Bedienung, lange Beschichtungsvorbereitungszeit und hohe Geräuschentwicklung. Hochgeschwindigkeitsmischer haben sich nach und nach zu den Mainstream-Geräten für die Lackaufbereitung entwickelt. Wenn Sie keinen Hochgeschwindigkeitsmischer haben, können Sie die Mischzeit mit einem Niedriggeschwindigkeitsmischer verlängern, um den idealen Compoundiereffekt zu erzielen.

(1) Beschichtungsvorbereitungsprozess

  • 1. Der Zweck und die Funktion des Hochgeschwindigkeitsmischens. Mischen Sie das Pulver und das Wasser gründlich, um eine gleichmäßige Aufschlämmung herzustellen. Durch Hochgeschwindigkeitsrühren werden die Fasern und pulverförmigen Substanzen im Bindemittel einer Scherung und diskreten Verarbeitung unterzogen, die für eine vollständige Durchmischung geeignet ist. Die Mischzeit bei hoher Geschwindigkeit beträgt nicht weniger als 2 Stunden
  • 2. Zweck und Funktion des langsamen Mischens. Entfernen Sie das durch das Rühren mit hoher Geschwindigkeit in die Farbe eingezogene Gas. Die Sicherstellung der Festigkeit der Beschichtung trägt zur Verbesserung der Oberflächenqualität des Gussteils bei. Rühren Sie bei niedriger Geschwindigkeit 2 Stunden lang oder kontinuierlich.

(2) Qualitätskontrolle der Farbe

  • 1. Dichte. Reflektiert die Dünnheit der Beschichtung und spiegelt auch die Dicke der Beschichtung während des Beschichtungsprozesses wider. Sie ist ein wichtiger Qualitätsindex von Beschichtungen, und die Dichte wird im Allgemeinen verwendet, um den Produktionsstandort zu kontrollieren. Messwerkzeug: Hydrometer (Pomemeter)
  • 2. PH-Wert (Säure, Alkalinität) der Beschichtung. Es ist notwendig, der Beschichtung eine Vielzahl von organischen Bindemitteln und Wasser zuzusetzen. Um die Stabilität dieser organischen Stoffe und des Wassers sowie die Anpassungsfähigkeit der chemischen Eigenschaften der Beschichtung an die Metallschmelze zu gewährleisten, sollte diese kontrolliert werden. Es kann mit PH-Testpapier und PH-Meter gemessen werden.
  • 3. Beschichtungsgewicht. Die Dicke der Beschichtung kann abgeschätzt werden, indem das Gewicht des Modells nach zwei Beschichtungen gewogen und das Gewicht der Beschichtung gemessen wird.

(3) Lagerung von Farbe

Die Farbe ist am besten jederzeit vorbereitet und rechtzeitig aufgebraucht. Die restliche Farbe lässt sich gut kühl lagern und sollte nicht lange gelagert werden. Je nach Witterung und Umgebung des Lagerortes beträgt die allgemeine Lagerzeit im Sommer 2-5 Tage und die Lagerzeit im Winter: 5-10 Tage. Gleichzeitig sollte Gärung oder Einfrieren vermieden werden.

4. Beschichtung und Vorsichtsmaßnahmen

(1) Beschichtungsverfahren (Pinseln, Tauchen, Duschen, Spritzen) und Anwendungsbereich

Pinsel: geeignet für die einteilige Kleinserienfertigung mittlerer und großer Formen. Tauchen und Drenchen: geeignet für kleine Formen mit großen Chargen und komplexe Formen. Spray: Allgemein geeignet für dünnwandige oder leicht verformbare und leicht zu beschädigende Formen.

(2) Angemessene Wahl der Beschichtungsdicke

Die Schichtdicke sollte umfassend nach den Erfordernissen von Faktoren wie der Art der Metallschmelze, dem Gefüge des Gussstücks, der Komplexität der Form, dem Gewicht, der Wandstärke sowie der Einstellung und Auswahl des Angusssystems eingestellt werden. Für die Formprobe sollte die Dicke der Beschichtung so weit wie möglich reduziert werden, um die Festigkeit und Erosionsbeständigkeit der Beschichtung sicherzustellen, um die Luftdurchlässigkeit zu verbessern. Kann zwischen 0.3-3.5 mm wählen. Für das Angusssystem sollte die Stärke der Beschichtung so weit wie möglich erhöht werden und die Dicke der Beschichtung sollte entsprechend erhöht werden, die zwischen 3.5-6 mm gewählt werden kann.

(3) Angelegenheiten, die Aufmerksamkeit erfordern

  • 1. Nutzen Sie die Thixotropie wasserbasierter Lacke voll aus (die Viskosität des Lacks nimmt während des Rührvorgangs ab und steigt nach Beendigung des Rührvorgangs an). Unter der Bedingung ständigen Rührens und Temperaturkontrolle wird die Beschichtung durchgeführt, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erhalten und die Verformung des Modells zu reduzieren.
  • 2. Wählen Sie eine geeignete Rührgeschwindigkeit. Es kann mit 10-20 Umdrehungen/min gesteuert werden. Bei zu geringer Drehzahl kann die Farbe ausfallen; Bei zu hoher Rotationsgeschwindigkeit wird die Farbe in Gas eingehüllt und bildet Blasen.
  • 3. Es sollte darauf geachtet werden, Position, Winkel, Richtung, Geschwindigkeit, Stärke usw. des in die Farbe eingetauchten Musters angemessen zu kontrollieren, um Defekte und Probleme wie Verformung, Beschädigung und Blasen zu vermeiden.
  • 4. Stellen Sie beim Beschichten sicher, dass die Beschichtung gleichmäßig ist und alle Teile des Musters vollständig bedeckt.
  • 5. Anti-Deformation und Anti-Bruch sollte den gesamten Prozess des Beschichtens und Aufhängens durchlaufen. Beim Aufsetzen des beschichteten Modells sollten die Auswirkungen der Trocknung und die Vermeidung von Verformungen und Beschädigungen berücksichtigt werden.

(4) Typische schlechte Angewohnheiten beim Lackieren

  • 1. Schütteln. Das beschichtete Modell sollte auf das statische Regal gestellt werden, und die Farbe tropft auf natürliche Weise ab, um eine gleichmäßige und glatte Beschichtung zu erhalten. Obwohl künstliches Schütteln die Beschichtungsgeschwindigkeit erhöhen kann, zerstört es gleichzeitig die Gleichmäßigkeit und den Verlauf der Beschichtung, wodurch die Beschichtung dünner wird oder sich lokal ansammelt. (Video einfügen)
  • 2. Tau. Es wird auch "Lu Bai" genannt, wie das Sprichwort sagt. Ein Teil der Beschichtung oder eine große Fläche wird nicht mit Farbe bedeckt, es werden keine Maßnahmen zur Behebung ergriffen und es darf in den nächsten Prozess übertragen werden. Dies führt dazu, dass die Beschichtung dünner wird und die Festigkeit und andere Eigenschaften verringert werden, was sich auf die Qualität der Gussteile auswirkt. (Foto einfügen)

5. Trocknen der Farbe

(1) Trocknungsverfahren und Ausrüstung

Natürliche Umweltschutzmethode: Verwenden Sie Freilufttrocknung oder Wintergarten, Gewächshausheizung und -trocknung, um den Effekt der Austrocknung, Entfeuchtung und Trocknung zu erzielen. Heiz- und Entfeuchtungsmethode: Ein spezieller Trockenraum wird verwendet, um die Temperatur des Trockenraums durch Verbrennen von Kohle, Gas, Strom, Geothermie, Dampf usw. zu erhöhen und aufrechtzuerhalten Entwässerung, Entfeuchtung und Trocknung.

(2) Qualitätskontrolle des Trocknungsprozesses

  • 1. Trocknungstemperatur. 35-50℃. Die Niedertemperaturtrocknung kann unter der Voraussetzung eingesetzt werden, dass Entfeuchtungswirkung und Effizienz gewährleistet sind. Gleichzeitig sollte die Trocknungstemperatur nicht zu hoch eingestellt werden. Wenn die Temperatur 50 °C überschreitet, ist das Modell anfällig für Probleme wie Erweichen und Abfallen des Kolloids.
  • 2. Heizrate. Die Heizgeschwindigkeit sollte nicht zu schnell sein und sollte auf 5-10℃/Stunde eingestellt werden. Bei zu hoher Aufheizgeschwindigkeit neigt die Beschichtung zu Rissen, Delamination oder sogar Abblättern.
  • 3. Trocknungszeit. Abhängig von der Komplexität und Größe der spezifischen Trocknungsanlage, Umgebung und Modell sollte die Trocknungszeit der ersten Beschichtung im Allgemeinen auf 8-12 Stunden oder länger kontrolliert werden. Die Trocknungszeit der zweiten Beschichtung sollte innerhalb von 16-24 Stunden oder länger kontrolliert werden, und die Trocknungszeit der dritten Beschichtung sollte innerhalb von 20-24 Stunden oder länger kontrolliert werden. Grundsätzlich sollte zwischen jedem Durchgang eine Wiegekontrolle durchgeführt werden. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass es vollständig getrocknet ist, sollte die Farbe das nächste Mal aufgetragen werden.
  • 4. Reparatur und Reparatur von Beschichtungen.

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