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浅析消失模涂层干燥 2 G& c% J% e+ p- |6 E- d
一 概述1 V, @! I& O/ r! M
消失模铸造技术是一种铸件精确成形新技术,对于某些结构和材质的铸件,消失模铸造技术显示了巨大的技术经济优势,被铸造工作者誉为“21世纪的铸造新技术”和“绿色铸造技术”,在世界各国得到了迅猛发展,近几年,我国的发展势头尤为迅速。到2005年,我国消失模铸件产量突破30万吨,达到32万吨,仅次于美国居世界第二位。同时消失模技术有自身的工艺特点,积极探索和研究消失模铸造的相关技术,针对产品特点进行工艺分析和工艺试验,是非常必要的。在铸造生产中,涂料的作用是增加型砂抵抗金属液的冲刷和侵蚀作用,防止铸件表面产生机械或化学粘砂,获得表面光洁的铸件。除了正确选用合适的涂料外,涂料干燥和固化是消失模铸造中重要的一环,是关系到消失模铸造效率,确保保护涂层获得足够强度和透气性的重要因素。通过调研,涂料干燥和固化的生产周期是48小时(其中面层24小时,背层24小时),如果能够通过改进生产工艺,缩短涂料干燥时间,使涂料干燥生产周期从48小时下降到24小时。 : U4 M7 x4 d4 D
二 消失模涂料干燥问题的可行性实验
$ [9 I( E8 N8 V0 @8 s6 M 在实际生产中,消失模的涂料干燥通常有两种途径:
% ~$ w! M6 k8 ^& K (1)将刷有涂料的模样放在阳光下干燥;
9 h# g; Q! C' _( E& d- Q; v (2)将模样45℃~50℃的烘房内来加快干燥,干燥时间面层24小时,背层24小时,烘干周期为48小时,干燥周期较长。为了加快干燥速度,缩短烘干时间,通过对产品的抽样、测量、分析得到了影响干燥的主要因素(涂料采用水溶性耐火材料):温度、湿度和风力
8 h4 I* g) Y; r; S; s 1.温度不变以保证铸件精度,由于模型材料自身特性所决定,烘干温度不能太低,太低则延长烘烤时间,影响烘干的程度。温度应控制在一个较窄的范围内,在45~50℃范围内为宜。
. h" R7 d$ P# C, F8 ~4 p6 l( p 2.在烘干过程中除控制温度外,还应该注意湿度的控制,湿度不能高,否则使涂料干燥不能干透,造成气孔缺陷。湿度控制在<30%(湿度与干燥时间曲线见图1)面层的主要的矛盾是干得过快,面层涂料易开裂,造成毛刺缺陷。对于一些铸件表 4 O* P' [$ i( [* f; W6 x
图 1 % u' Y2 L3 q# @% ^( S
面质量要求不高时,面层和背层可放置在同一烘干室内烘干;但对于表面质量要求较高时,应将面层和背层分别放置,面层湿度要稍高些,防止因裂纹引起的表面质量问题。 8 K' e# ]- I9 u* C
3.风力也是影响型壳干燥的重要因素,吹风将加快模样表面的空气流动,使蒸发界面上的空气层变薄,从而增加涂料的干燥速度,减少干燥时间。无风条件下得到曲线图:(实验条件:温度46℃、湿度20%) : k: P0 P7 Q. `
由图可知,对于面层来说,干燥6~8小时可基本干燥95%以上;对于背层来说,干燥8~12小时可基本干燥95%以上,纠其原因是因为背层较厚,含水量多,不易干透,如果要达到使用要求,
7 r% U! i$ W$ b/ f/ | 不产生气孔缺陷,需要干燥16小时左右。 2 B* F. K0 ~5 b. ?4 y
其他条件不变的情况下通风0.4~0.7m/s后,通过实际测量,涂层在8小时左右就已经干透,达到使用要求,这样就大大缩短了干燥时间,大大提高了效率。因此,风力是影响涂层干燥最活跃的,最有效的因素。使用中注意,
0 q/ x0 Q8 J+ Q! ?7 f6 b 对于面层来说,只能使用微风,因为如果风力较大,干得过快,模样阻碍涂层急剧的胶凝收缩,容易使面层开裂(一般发生在截面变化较大的拐角处),造成缺陷,表面质量不佳。通过在消失模涂料干燥过程中既控制温度在45℃~50℃度范围内,湿度18%~30%,通过安装烘干设备,控制风力0.4~0.7m/s,干燥时间缩短为面层12小时,背层12小时,干燥周期缩短到24小时,大大提高了生产效率。通过改进消失模涂料干燥技术工艺,达到了生产要求,节约了成本。% h+ m) [4 M7 X/ x! R9 C8 n" H
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