熱固樹脂澆鑄件

⑴ 機械上用的樹脂配件是什麼材料製成的

一、塑料的定義
塑料是以樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，並在常溫下能保持既定形狀的高分子有機材料。
樹脂是指受熱時通常有轉化或熔融范圍，轉化時受外力作用具有流動性，常溫下呈固態或半固態或液態的有機聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。廣義地講，在塑料工業中作為塑料基本材料的任何聚合物都可稱為樹脂。
二、塑料的分類
塑料目前尚無確切的分類，一般分類如下：1．按塑料的物理化學性能分熱塑性塑料：在特定溫度范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
熱固性塑料：因受熱或其它條件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、環氧塑料等。
2．按塑料用選分
通用塑料： -般指產量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料： -般指能承受一定的外力作用，並有良好的機械性能和尺寸穩定性，在高、低溫下仍能保持其優良性能，可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。
特種塑料： -般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等），應用於特殊要求的塑料。如氟塑料、有機硅等。
3．按塑料成型方法分
模壓塑料：供模壓用的樹脂混合料。如一般熱固性塑料。
層壓塑料：指浸有樹脂的纖維織物，可經疊合、熱壓結合而成為整體材料。
注射、擠出和吹塑塑料： -般指能在料筒溫度下熔融、流動，在模具中迅速硬化的樹脂混合科。如一般熱塑性塑料。
澆鑄塑料：能在無壓或稍加壓力的情況下，傾注於模具中能硬化成一定形狀製品的液態樹脂混合料。如MC尼龍。
反應注射模塑料：一般指液態原材料，加壓注入模腔內，使其反應固化製得成品。如聚氨脂類。
4．按塑料半製品和製品分
模塑粉：又稱塑料粉，主要由熱固性樹脂（如酚醛）和填料等經充分混合、按壓、粉碎而得。如酚醛塑料粉。
增強塑料：加有增強材料而某些力學性能比原樹脂有較大提高的一類塑料。
泡沫塑料：整體內合有無數微孔的塑料。
薄膜：一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔軟的塑料製品。
三、塑料的基本性能
1．質輕、比強度高。塑料質輕，一般塑料的密度都在0.9~ 2.3克／厘米3之間，只有鋼鐵的1／8~1／4、鋁的1／2左右，而各種泡沫塑料的密度更低，約在0.01~ O.5克／厘米3之間。按單位質量計算的強度稱為比強度，有些增強塑料的比強度接近甚至超過鋼材。

⑵ 熱固性樹脂的主要特點

熱固性樹脂在固化後，由於分子間交聯，形成網狀結構，因此剛性大、硬度回高、耐溫高、不易燃答、製品尺寸穩定性好，但性脆。因而絕大多數熱固性樹脂在成型為製品前，都加入各種增強材料，如木粉、礦物粉、纖維或紡織品等使其增強，製成增強塑料。在熱固性樹脂中，加入增強材料和其他添加劑，如固化劑、著色劑、潤滑劑等,即能製成熱固性塑料，有的呈粉狀、粒狀,有的作成團狀、片狀，統稱模塑料。熱固性塑料常用的加工方法有模壓、層壓、傳遞模塑、澆鑄等，某些品種還可用於注射成型。

⑶ 求助，熱固性樹脂澆鑄模具怎麼做

澆注模具屬於高溫耐熱磨具，常用高溫耐熱磨具鋼製作，該類鋼中製作澆注模具的傳統鋼種是半高速鋼，具體牌號為3Cr2W8V。除此之外還有H13、H11、Y10、HM-3等。

⑷ 什麼叫樹脂砂鑄造，什麼叫覆膜砂鑄造

在造型復、制芯前砂粒表面上已制覆有一層固態樹脂膜的型砂、芯砂稱為覆膜砂，也稱殼型(芯)砂。它最早是一種熱固性樹脂砂，由德國克羅寧(CRONING)博士於1944年發明。其工藝過程是將粉狀的熱固性酚醛樹脂與原砂機械混合，加熱時固化。現已發展成用熱塑性酚醛樹脂加潛伏性固化劑(如烏洛托品)與潤滑劑(如硬脂酸鈣)通過一定的覆膜工藝配製成膜砂，覆膜砂受熱時包覆在砂粒表面的樹脂熔融，在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下，熔融的樹脂由線性結構迅速轉變成不熔體的體型結構，從而使覆膜砂固化成型。覆膜砂一般為干態顆粒狀，近年來我國已有廠家開發出濕態和粘稠狀覆膜砂。
樹脂砂鑄造就是把原砂和樹脂、固化劑混合均勻後放入沙箱、模樣中造型制芯,合箱後進行澆鑄.
樹脂砂是統稱，覆膜砂是樹脂砂的一種

⑸ 樹脂砂鑄造和覆膜砂鑄造有什麼區別呢

在造型、制芯前砂粒表面上已覆有一層固態樹脂膜的型砂、芯砂稱為覆膜砂，也稱殼型(芯)砂。它最早是一種熱固性樹脂砂，由德國克羅寧(CRONING)博士於1944年發明。

其工藝過程是將粉狀的熱固性酚醛樹脂與原砂機械混合，加熱時固化。現已發展成用熱塑性酚醛樹脂加潛伏性固化劑(如烏洛托品)與潤滑劑(如硬脂酸鈣)通過一定的覆膜工藝配製成膜砂，覆膜砂受熱時包覆在砂粒表面的樹脂熔融，在烏洛托品分解出的亞甲基的作用下，熔融的樹脂由線性結構迅速轉變成不熔體的體型結構，從而使覆膜砂固化成型。

覆膜砂一般為干態顆粒狀，近年來我國已有廠家開發出濕態和粘稠狀覆膜砂。樹脂砂鑄造就是把原砂和樹脂、固化劑混合均勻後放入沙箱、模樣中造型制芯,合箱後進行澆鑄.樹脂砂是統稱，覆膜砂是樹脂砂的一種。

樹脂砂鑄造就是把原砂和樹脂混合後形成樹脂砂,把樹脂砂打入模具型腔中,通過加熱或催化劑方法使其成型,成型後的坭芯再放入澆鑄模具中進行澆鑄.

覆膜砂就是直接成型,不像樹脂砂那樣需要通過原砂和樹脂混合後再成型

樹脂砂鑄造是利用呋喃樹脂和固化劑進行造型生產的鑄造，即用擦洗砂、呋喃樹脂和固化劑按比例進行混制，凝固後澆鑄的鑄造;覆膜砂鑄造是利用擦洗砂、酚醛樹脂、硬脂酸鈣、烏洛托品混制出覆膜砂，再進行加熱，凝固後造型的。

⑹ 鑄造樹脂是什麼做的

鑄造用呋喃自硬樹脂是適用於大、中型鑄件小規模生產的場合,其生產組織簡便,節省烘版干設備,混砂設備簡權單,模具成本低(可用木模或塑料模),鑄件精度較高。適用於年產5萬量以下的鑄件生產,年產5萬量鑄件時,也可進行機械化流水生產。
用途：在冷硬沙生產過程中，由於型沙中有機物的增加，使沙型在澆鑄過程中產生大量氣體，若排氣道不暢通，很容易產生氣孔、熗火等火焰缺陷.造成鑄件的報廢.使用我公司推出的鑄造用通氣繩能有效的解決上述問題。
用法：根據工藝要求放置一根或數根通氣繩,也可以把通氣繩繞在型芯上引出沙型既可。
特點：沙型越大越復雜,效果越好.通氣繩可在過篩時篩出,不污染再生沙。

⑺ 熱固性樹脂的設備制備

熱固性樹脂多用縮聚（見聚合）法生產。常用熱固性樹脂有酚醛樹脂版、脲醛樹脂、三聚氰胺－甲醛權樹脂、環氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚醯亞胺等。熱固性樹脂主要用於製造增強塑料、泡沫塑料、各種電工用模塑料、澆鑄製品等，還有相當數量用於膠粘劑和塗料。
從發展看，熱固性樹脂還在進一步改進質量，研製新品種，以滿足新加工工藝開發的要求。用彈性體和熱塑性樹脂進行改性、開發注塑級熱固性模塑料以及反應注射成型用專用樹脂及配方，已受到很大重視。採用互穿聚合物網路技術將為熱固性樹脂的合成開辟新途徑。

⑻ 熱固性塑料的廢物如何處理的

熱固性塑料廢棄物一般是回收再綜合利用
熱固性塑料第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產生化學反應一交聯反應而固化變硬，這種變化是不可逆的，此後，再次加熱時，已不能再變軟流動了。正是藉助這種特性進行成型加工，利用第一次加熱時的塑化流動，在壓力下充滿型腔，進而固化成為確定形狀和尺寸的製品。熱固性塑料
熱固性塑料
熱固性塑料特點是在一定溫度下，經一定時間加熱、加壓或加入硬化劑後，發生化學反應而硬化。硬化後的塑料化學結構發生變化、質地堅硬、不溶於溶劑、加熱也不再軟化，如果溫度過高則就分解。熱塑性塑料中樹脂分子鏈都是線型或帶支鏈的結構，分子鏈之間無化學鍵產生，加熱時軟化流動.冷卻變硬的過程是物理變化。
甲醛交聯型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料(如脲-甲醛-三聚氰胺-甲醛等)。其他交聯型塑料包括不飽和聚酯、環氧樹脂、鄰苯二甲二烯丙酯樹脂等。
常用的熱固性塑料品種有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯等。
加工工藝
常用熱固性塑料有酚醛、氨基(三聚氰胺、脲醛)聚酯、聚鄰苯二甲酸二丙烯酯等。主要用於壓塑、擠塑、注射成形。硅酮、環氧樹脂等塑料，主要作為低壓擠塑封裝電子元件及澆注成形等用。

收縮率
1.成形收縮主要表現在下列幾方面:
(1)塑件的線尺寸收縮由於熱脹冷縮，塑件脫模時的彈性恢復、塑性變形等原因導致塑件脫模冷卻到室溫後其尺寸縮小，為此型腔設計時必須考慮予以補償。

(2)收縮方向性成形時分子按方向排列，使塑件呈現各向異性，沿料流方向(即平行方向)則收縮大、強度高，與料流直角方向(即垂直方向)則收縮小、強度低。另外，成形時由於塑件各部位密度及填料分布不勻，故使收縮也不勻。產生收縮差使塑件易發生翹曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯。因此，模具設計時應考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜。

(3)後收縮塑件成形時，由於受成形壓力、剪切應力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模溫不勻、硬化不勻、塑性變形等因素的影響，引起一系列應力的作用，在粘流態時不能全部消失，故塑件在應力狀態下成形時存在殘余應力。當脫模後由於應力趨向平衡及貯存條件的影響，使殘余應力發生變化而使塑件發生再收縮稱為後收縮。一般塑件在脫模後10小時內變化最大，24 小時後基本定型，但最後穩定要經30~60天。通常熱塑性塑料的後收縮比熱固性大，擠塑及注射成形的比壓塑成形的大。
(4)後處理收縮有時塑件按性能及工藝要求，成形後需進行熱處理，處理後也會導致塑件尺寸發生變化。故模具設計時對高精度塑件則應考慮後收縮及後處理收縮的誤差並予以補償。
流動性
塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。這是模具設計時必須考慮的一個重要工藝參數。流動性大易造成溢料過多，填充型腔不密實，塑件組織疏鬆，樹脂、填料分頭聚積，易粘模、脫模及清理困難，硬化過早等弊病。但流動性小則填充不足，不易成形，成形壓力大。所以選用塑料的流動性必須與塑件要求、成形工藝及成形條件相適應。模具設計時應根據流動性能來考慮澆注系統、分型面及進料方向等等。熱固性塑料流動性通常以拉西格流動性(以毫米計)來表示。數值大則流動性好，每一品種的塑料通常分三個不同等級的流動性，以供不同塑件及成形工藝選用。一般塑件面積大、嵌件多、型芯及嵌件細弱，有狹窄深槽及薄壁的復雜形狀對填充不利時，應採用流動性較好的塑料。擠塑成形時應選用拉西格流動性150毫米以上的塑料，注射成形時應用拉西格流動性200毫米以上的塑料。為了保證每批塑料都有相同的流動性，在實際中常用並批方法來調節，即將同一品種而流動性有差異的塑料加以配用，使各批塑料流動性互相補償，以保證塑件質量。必須指出塑料的注動性除了決定於塑料品種外，在填充型腔時還常受各種因素的影響而使塑料實際填充型腔的能力發生變化。如粒度細勻(尤其是圓狀粒料)，濕度大、含水分及揮發物多，預熱及成形條件適當，模具表面光潔度好，模具結構適當等則都有利於改善流動性。反之，預熱或成形條件不良、模具結構不良流動阻力大或塑料貯存期過長、超期、貯存溫度高(尤其對氨基塑料)等則都會導致塑料填充型腔時實際的流動性能下降而造成填充不良。
比容及壓縮率
比容為每一克塑料所佔有的體積(以cm/g計)。壓縮率為塑粉與塑件兩者體積或比容之比值(其值恆大於1)。它們都可被用來確定壓模裝料室的大小。其數值大即要求裝料室體積要大，同時又說明塑粉內充氣多，排氣困難，成形周期長，生產率低。比容小則反之，而且有利於壓錠，壓制。但比容值也常因塑料的粒度大小及顆粒不均勻度而有誤差。

硬化特性
熱固性塑料在成形過程中在加熱受壓下轉變成可塑性粘流狀態，隨之流動性增大填充型腔，與此同時發生縮合反應，交聯密度不斷增加，流動性迅速下降，融料逐漸固化。模具設計時對硬化速度快，保持流動狀態短的料則應注意便於裝料，裝卸嵌件及選擇合理的成形條件和操作等以免過早硬經或硬化不足，導致塑件成形不良。
硬化速度一般與塑料品種、壁厚、塑件形狀、模溫有關。但還受其它因素影響，尤其與預熱狀態有關，適當的預熱應保持使塑料能發揮出最大流動性的條件下，盡量提高其硬化速度，一般預熱溫度高，時間長(在允許范圍內)則硬化速度加快，尤其預壓錠坯料經高頻預熱的則硬化速度顯著加快。另外，成形溫度高、加壓時間長則硬化速度也隨之增加。因此，硬化速度也可調節預熱或成形條件予以適當控制。硬化速度還應適合成形方法要求，例注射、擠塑成型時應要求在塑化、填充時化學反應慢、硬化慢，應保持較長時間的流動狀態，但當充滿型腔後在高溫、高壓下應快速硬化。

水分及揮發物含量
各種塑料中含有不同程度的水分、揮發物含量，過多時流動性增大、易溢料、保持時間長、收縮增大，易發生波紋、翹曲等弊病，影響塑件機電性能。但當塑料過於乾燥時也會導致流動性不良成形困難，所以不同塑料應按要求進行預熱乾燥，對吸濕性強的料，尤其在潮濕季節即使對預熱後的料也應防止再吸濕。
由於各種塑料中含有不同成分的水分及揮發物，同時在縮合反應時要發生縮合水分，這些成分都需在成形時變成氣體排出模外，有的氣體對模具有腐蝕作用，對人體也有刺激作用。為此在模具設計時應對各種塑料此類特性有所了解，並採取相應措施，如預熱、模具鍍鉻，開排氣槽或成形時設排氣工序。
注塑成型工藝
熱固性塑料的注塑成型工藝程序與熱塑性塑料注塑成型工藝程序相同，但工藝參數條件不同。常用注熱固性塑料成型機
熱固性塑料成型機
塑成型注塑機可用柱塞式注塑機，也可用螺桿式注塑機。注塑成型方法(以螺桿式注塑機為例)如下。把熱固性塑料加入塑化機筒內，加熱的塑化機筒和轉動的螺桿使原料熔融塑化呈熔融態，這時在原料中產生的是一種物理反應，然後被轉動的螺桿推動前移至螺桿頭部，熔料達到注射量時，螺桿前移以較高的注射壓力及注射速度把熔料注入注塑成型模具內。此時，注塑成型模具內熔料在高壓、高溫條件下與同時加入的固化劑作用發生交聯反應，這種化學反應同時放出水、氨等低分子物質。待熔料降溫硬化後，即可從注塑成型模具中取出，成為熱固性塑料的注塑成型製品。
應用領域
PU一半以上的產量用於軟泡沫，軟泡沫則用量大於傢具、床墊、汽車內飾件等;硬泡沫是PU的第二大用途，主要用於建築、工業的絕熱材料以及包裝、交通運輸商;反應注射成型和澆鑄PU則主要用在汽車內飾配件商。另外，還可用於農業、采礦、體育等器械上。

PF的主要用途是製造膠合板、粘結劑、膠黏劑、塗料等，模塑樹脂則只佔很小的一部分。

UP主要用於大型配件上，如暖房、儲罐、汽車車身等。EP的主要用途是製造粘結劑、塗料等，也可用於模塑、澆鑄件、印刷電路板等上面。UF的模塑件主要用於電氣設備、餐具、按鈕上面。

熱固性塑料的回收方法有物流回收、化學回收和能量回收3種。

⑼ 什麼叫樹脂砂鑄造，什麼叫覆膜砂鑄造

樹脂砂鑄造：是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用，達到防粘砂目的，還能有效防止高溫液體金屬氧化，使鑄型和高溫液體金屬接觸過程中不起化學反應，並且能吸收消化含氮、硫、碳等氣體。

覆膜砂是一種採用優質精選天然砂為砂基，經過特殊性能的樹脂覆膜系統及最理想的工藝技術，根據不同用戶的技術需求，力求在常溫性能、高溫性能、潰散性、流動性、鑄件表面粗糙度等方面最完美的結合，廣泛用於汽車發動機、柴油機、液壓件等行業。

普通的鑄造塗料只是在鑄件和鑄型中間起到阻擋隔離作用，達到防粘砂目的，但普通鑄造塗料由於附著力差、強度低、耐火差、發氣量大，容易造成鑄件產生粘砂、砂眼、氣孔、碳渣等缺陷。

覆膜砂鑄造產品的特點：

1、快固化；

2、抗脫殼；

3、抗變形；

4、抗粘砂；

5、易潰散。

(9)熱固樹脂澆鑄件擴展閱讀：

樹脂砂鑄造的原理分析：

鑄件粘砂是因為塗料沒有有效起到阻擋隔離作用，或塗料與高溫金屬液體發生化學反應。

1、塗料附著力差：填砂震動時造成塗料剝落，引起鑄件粘砂，

2、塗料膨脹系數大：與高溫金屬液體接觸時塗料受熱體積膨脹脫離鑄型導致鑄件粘砂。

3、高溫液體金屬被氧化與塗料和鑄型發生化學反應生成金屬氧化物，對塗料和型砂都有極強的粘結性，能夠將型砂牢固粘附在鑄件表面上形成一系列的低熔點化合物〔在鑄件厚壁及轉角處等，低熔點物更多，粘砂層更後），造成鑄件粘砂，有時雖未產生粘砂，但在鑄件表面粘附上一層難以清除的塗料，及產生粘灰。

覆膜砂的主要品種如下：

1、普通類覆膜砂 由石英砂、熱塑性酚醛樹脂、烏洛托品和硬脂酸鈣組成，不加有關添加劑。適用於生產一般鑄鐵件。

2、高強度低發氣類覆膜砂 是普通覆膜砂的更新換代產品，通過加入有關添加劑和採用新工藝配製而成，其強度比普通覆膜砂高30%以上，發氣量也明顯降低，適用於生產復雜精密鑄鐵件。

3、高溫類覆膜砂 在高溫下具有強度高、耐熱時間長的特性，適用於生產汽車發動機缸體、缸蓋、集裝箱角等復雜薄壁鑄鐵件。

4、易潰散類覆膜砂 具有較好的強度，同時具有優異的低溫潰散性能，適用於生產有色金屬鑄件。

5、其它特殊要求覆膜砂 為適應不同產品的需要，開發出了系列特種覆膜砂如：離心鑄造用覆膜砂、激冷覆膜砂、濕態覆膜砂、防粘砂、防脈紋、防橘皮覆膜砂等。

⑽ 鑄造人一定要懂，鑄造塗料如何制備怎麼生產應用

中小實型鑄造企業採用外購塗料的方法解決塗料來源問題。這些企業塗料用量小，一次購進一定量的塗料後短期用不完，經常發生塗料變質、沉底等質量問題，造成塗料報廢。有些交通不便的企業所購進的塗料一旦質量出現問題，無法退貨，塗料將批量報廢，造成較大的經濟損失。因此，這些企業迫切需要自製塗料，並掌握一定的塗料性能調節知識，使自身能夠對一些塗料質量問題，通過現場採取措施，挽救問題塗料。企業自製塗料需了解塗料的配方、混制方法、檢測方法及塗料性能的變化規律。這些企業條件都比較簡陋，需要配製人員能夠利用自身的條件特點選擇設備和材料。塗料的配方和混制設備有很多選擇，掌握了塗料的配製規律和鑄造工藝要求，制備出滿足使用要求的塗料。配製塗料滿足了生產的需要，為企業降低了成本，提高了產品質量；本文將相關經驗總結如下，僅供有關中小企業參考。

1、塗料所用原材料簡介
確定塗料的配方，需確定塗料的耐火材料組成、懸浮劑、消泡劑、載體溶劑的種類，掌握相關材料的理化性能和微觀結構等資料。

1. 1 耐火材料
耐火材料應主要根據鑄造合金種類選定。鑄鐵用塗料的耐火材料常選用鱗片石墨和普通石墨、石英粉、鋁礬土、滑石粉、藍晶石粉等，對幾種國外鑄鐵塗料的耐火材料進行了X射線熒光光譜分析和衍射分析，發現他們的耐火材料常有硅灰石、莫來石、雲母、剛玉、鋰輝石等，骨料中各種粒型也是搭配使用，具說可提高塗料的透氣性和強度，粒型有片狀、纖維狀及粒狀。鑄鋼件用塗料常選鎂砂粉、鋯英粉、高鋁粉、棕剛玉粉等耐火粉料。對於高錳鋼常用電熔鎂砂粉和鎂橄欖石粉，這些材料可抗高錳鋼的鹼**蝕。粒度一般在320目—200目，也要搭配使用。此種塗料必須注意鎂橄欖石粉中SiO2（石英）含量≥40%時，往往影響塗料的作用，因為SiO2和MnO會產生化學反應而粘砂。

硅灰石【CaO*SiO2】：是一種偏硅酸鹽，屬三斜晶系，分低溫型高溫型兩種，低溫型在1125℃轉變成高溫型。硅灰石具有針狀、纖維狀晶體形態(長/徑比≥22：1)和良好的耐熱性低（耐熱度≥1500℃）和燒結性，在塗料中可增加塗料強度、懸浮性和高溫透氣性。一般應選用SiO2%≥50，沉降度＜70的高溫型材料。它在吉林、遼寧地區蘊藏量非常大，可在鑄鐵塗料中廣泛使用。

莫來石【3AI2O*2SiO2】：斜方晶系，熔點1810℃，多角粒型。化學性質穩定。線膨脹系數小（20～1000℃，5.3×10-6/℃），抗激冷激熱性好，商品粉料可選用經過高溫燒結的煤矸石粉，可保證塗料的高溫穩定性。該材料國內供應豐富，價格較低，在鑄鐵和普通鑄鋼中可使用。

雲母【KAI2（AISi3O20）(OH*F)2】:一種具有層片狀的硅酸鹽，密度2.6～2.86，導熱系數低（平均0.67W/m.K），保溫性能較好。其鱗片具有彈性，晶格穩定，熱化學穩定性較好。該材料熔點較低（1270～1330℃），用於鑄鐵塗料時易於粘砂。由於具有片狀形態，可賦予塗料防降性、流平行，使塗料具有良好的韌性和抗開裂性，可用於鑄鋁件塗料中。

藍晶石【AL2[SiO4]O】：根據含藍晶石的形態特點，將藍晶石礦分成3類變態：⑴針狀和纖維狀集合體（纖維針狀礦石）；⑵富含空晶石的假象藍晶石集合體；⑶藍晶石結核礦（結核型礦石）。

藍晶石礦物在高溫下（1100～1650℃）煅燒轉變為莫來石和熔融狀游離二氧化硅（方石英），同時產生不同程度的體積膨脹。其轉變反應式為：
3（AI2SiO5） 3AI2O3*2SiO2+SiO2（1300℃以上）

鑄造塗料應採用煅燒過的纖維針狀產品，它的耐火度比硅灰石和石英粉高，和鋯英粉相似，由於它的纖維針狀形態，可提高塗料的強度和透氣性及耐火度。目前該產品在吉林磐石等地也有出產，可用於鑄鐵、普通鑄鋼等塗料中。其它材料的性能本文不在詳述，在選用時應仔細查找相關資料。

1．2載液
水或乙醇（甲醇）可作為載液。水基塗料成本比醇基塗料低，且懸浮性好控制，但需要一套烘乾和和排除水蒸汽的設備。醇基塗料烘乾容易，很多小型企業經常使用，但它有以下問題：澆注時發氣量大，成本高，塗料氣味很大，影響工人健康，安全性也差。一般建議多採用水基塗料工藝，尤其是一些形狀較簡單的鑄件，如錳鋼鍔板等。甲醇的應用可改善烘乾質量，可和乙醇配合使用。

1．3粘結劑
根據載液的不同，粘結劑分為水基用和醇基用兩種。對粘結劑的一般要求是：在水中或乙醇中易溶易分散；具有較高的干強度，尤其是高溫強度。糖漿、紙漿、酚醛樹脂、聚乙烯醇（PVA）、聚乙酸乙烯乳液（白乳膠）、聚乙烯醇縮丁醛（PVB）、羧甲基纖維素（CMC），以及高溫性能好的粘土、磷酸二氫鋁、硫酸鹽、松香、水玻璃和硅溶膠都可作為塗料的粘結劑。酚醛樹脂、既具有較高的常溫強度，又具有較高的高溫強度，我們在塗料中廣泛應用。水基塗料可直接採用鹼性液態酚醛樹脂，醇基塗料採用熱固性酚醛樹脂，先在酒精中泡開，溶化後再加入塗料中，它和PVB配合使用效果更佳。聚乙烯醇（PVA）和磷酸二氫鋁配合使用，效果也較好，成本也低。某些商品塗料具有硬化可逆性，即掉到地上已硬化的塗料仍可重復混制、使用。某些水溶性樹脂，如PAM就具備這種性能。

1. 4懸浮劑
常用的懸浮劑有鋰基、鈉基或有機膨潤土、凸凹棒土、CMC等。鋰基膨潤土不但懸浮性好，所制塗料的塗刷性能也較好，在醇基塗料澡中經常採用，但採用鋰基土的塗料易於發生「沉死底」的現象，塗料最好現配現用。要水基塗料中可採用鈉土和CMC配合使用，效果也較好。有機土效果最好，價格過高，一般在要求較高的醇基塗料中少量加入。選用膨潤土類懸浮劑時，在保證懸浮性的前提下，加入量越少越好，加入量過大塗層易開裂。

1．5其它添加劑
實型（或消失模）塗料還需加入以下幾種助劑：⑴表面活性劑 用來改善塗料對塑料模樣表面的潤濕性，常用的是非離子型的表面活性劑JCF（脂肪醇聚乙烯醚）、OP-10（烷基酚與環氧乙烷的縮合物）、NNO（萘磺酸鈉甲醛縮合物），它兼有分散和減水作用。表面活性劑易於產生氣泡，在塗料中盡量少加或不加。⑵消泡劑 塗料在高速攪拌過程中也可能捲入空氣產生氣泡，因此要加入少量的消泡劑。常用的有正辛醇、正丁醇、SPA-202脂肪族礦物油、SAF（聚甲基硅氧烷乳液）。⑶防腐劑 常用的防腐劑有五氯酚萘、五氯苯酚、苯甲酸鈉、甲醛等。⑷碳吸附劑 冰晶石（Na3AIF6）在高溫下形成活性NaF、AIF3等，對模樣分解出的碳產生吸附作用，使之不沉澱在鑄件表面，從而防止鑄件表面積碳的產生。此外，塗料中還摻入氧化鐵粉（Fe2O3），提高塗料的自剝離能力和抗氮氣孔能力。件表面光潔，並在一定程度上提高尺寸精度。

2塗料的作用和性能要求
塗料可以填充型和芯的表面孔隙在高溫下抑制砂型與金屬液的熱相互作用 (機械滲透和化學侵蝕)，從而防止機械粘砂，使鑄件表面光潔，並在一定程度上提高尺寸精度。塗料還能夠提高型和芯的表面強度，防止因液體金屬的沖刷作用而發生砂眼、毛刺等缺陷。塗料層的隔離作用，還能夠防止因型和芯受熱產生大量氣體侵入鑄件而形成氣孔缺陷。熱膨脹低的塗料還可減少鑄件夾砂缺陷。此外，通過在塗料中添加絕熱保溫材此外，通過在塗料中添加絕熱保溫材布，調節熱流的傳遞和運動，控制合金的凝固和結晶過程，從而消除縮松缺陷。在塗料中添加某些特殊附加物，還能做到局部孕育或表面合金化，達到改善組織的目的。塗料的這些作用，近來也受到人們的重視。對於塗料的性能，有許多要求：

2.1懸浮穩定性，塗料應當在一定時間內不沉澱、不分層、不結塊並保持密度的 均勻性。懸浮性主要決定於所添加的懸浮劑 的質量和加入量，以及耐火填料的顆粒大小和比重等。

2.2滲透性，它表示塗料在塗覆後能夠滲入型或芯表層一定深度的能力。滲透性並不是越大越好。滲透性過大，會造成不必要的浪費，或難以保持一定的厚度。滲透性過小，塗料在型或芯上的附著力小，烘乾和澆注時易起皮破損。滲透深度取決於耐火材料的粒度、塗料的比重和粘度、塗料懸濁體系的表面特性和內部結構特點，以及塗料與型或芯的潤濕性等。

2.3觸變性，(搖溶性) 物理化學中把觸變性現象視為一種溶膠軟膠可逆等溫轉變過程。觸變性包括剪切變稀粘度依時性的兩個方面：一是在剪切力作用下能變稀，剪切力去除後又會恢復原先的狀態，二是上述變稀或變稠都有一個時間進程。通俗地說，就是「一攪就稀，靜止還稠」。好的塗料應當具有一定的觸變性，使用時 「稠而不粘，滑而不淌」，便於塗刷、浸塗、噴塗，而塗料既不堆積，也不流失。觸變性是現代鑄造用的塗料的主要工藝性能之一。它在一定程度上是反映塗料許多工藝性能 (如懸浮性、塗刷性等)好壞的綜合指標。觸變性取決於塗料懸濁體系的內部結構特點，可以通過在一定剪切速率下塗料的表觀粘度和時間的關系來判斷。

2.4塗覆性， 它表示塗料以一定厚度均勻覆蓋在型或芯表面的難易程度。塗覆時應當不堆積、不流失，也不損壞型或芯的表面。目前還沒有直接測定塗覆性的辦法，一般可以用塗料的粘度、比重、觸變性、塗層厚度或塗掛重量等指標綜合衡量。

2.5表面強度， 塗料必須有足夠的表面強度，以防止塗層在搬運和合箱過程中損壞。

2.6高溫抗裂性， 塗層在烘乾和澆注過程中應當不開裂，以防止鑄件產生毛刺或脈紋。

2.7抗粘砂性， 防止粘砂的能力是塗料的主要性能之一。它主要取決於塗料的組成，尤其是耐火材料的性質以及澆注時的氣氛。塗層的厚度、強度、抗裂性對抗粘砂性也有影響。

存期長、無公害、低成本、適應性廣等。除上述性能外，還要求塗料發氣少、存期長、無公害、低成本、適應性廣等。塗料要全面滿足以上要求，實際上是困難的。對於不同的砂型種類、不同的鑄件(甚至同一鑄件的不同部位)，應當根據低成本高質量的原則選擇使用適當的塗料。

3、制備和塗掛
3.1 水基實型塗料配方
首先應根據鑄造合金的種類和鑄件大小等要求確定製備塗料的性能，如耐火能力，塗層強度，塗料保存時間等，然後選擇耐火粉料、載液、粘結劑、懸浮劑和助劑，經試驗調整調整並確定配方。表1，表2和 表3列出了配製的幾種配方。

3.1表1 鑄鐵水基實型塗料配方

塗 料
組 分

鹼性酚
醛樹脂

CMC

鈉土

水

氧 化
鐵 粉

鋯 粉

鋰輝石

莫來石

WT/%

60

3

30

600

5

100

400

500

3.1表2 高錳鋼實型醇基塗料配方

塗 料
組 分

酚醛
樹脂

PVB

鋰土

酒精

氧 化
鐵 粉

鋯 粉

電熔
鎂粉

正辛醇

WT/%

30

6

30

500

5

170

830

5

3.1表3 鑄鐵醇基實型塗料配方

塗料
組分

酚醛
樹脂

PVB

鋰土

酒精

氧化
鐵粉

鋯粉

石墨

鱗片
石墨

WT/%

25

8

25

550

5

150

800

50

3．2塗料的制備
制備時一般先在分散機中分散，再經過研磨設備研磨。對於年用量100t以下的企業，2~3千瓦的分散機即可。其葉輪有葉片和圓盤兩種。葉片式攪拌力較大，能使物料上下翻動，但轉速稍高就會引起物料飛濺，圓盤式葉片上下交錯分布，對物料有很強的剪切作用，可平穩地高速轉動，分散效果較好，生產率也較高，設備可自製。葉輪的線速度可選用大於200cm/min的為宜。對於產量要求不高的企業，也可選用小型球磨機，圓桶直徑在0.5-0.8mm左右，轉速100轉/min左右。塗料在球磨機中研磨，除分散效果良好外，還可使骨料破碎，起到對塗料的活化作用，提高塗層的質量。球磨機比膠體磨效果好，經球磨機研磨好的塗料不但塗層強度高，而且流平性和塗刷性等工藝性能都較好，球磨時間4h以上。

水基塗料的攪拌程序一般是將膨潤土、CMC和水置於分散機中攪拌成漿狀再加入耐火材料連續攪拌，然後依次加入粘結劑、表面活性劑等助劑。膨潤土和CMC預先泡好，效果會更好。醇基塗料如使用鋰基膨潤土作懸浮劑，應預先用水預發24h以上，酚醛樹脂和PVB等也要先用酒精泡開，再將其加入分散機中混合。我們也採取過將泡好的酚醛樹脂和鋰基膨潤土混合碾壓成預混體長期保存，使用時按比例加入到其它混合料中一起混製成塗料。該法對於小型企業非常適用。

3. 3 塗料的塗敷
根據鑄件的生產批量來選用塗料的塗掛方法。對於單件、小批量生產的模樣，宜採用刷塗。對於較大的鑄件可採用流塗。流塗的塗料粘度應小一些，並具有較好的塗掛性能；批量和形狀復雜的模樣採用浸塗和流塗，薄壁易變形的模樣採用噴塗法。幾種方法可結合使用。塗料必須均勻覆蓋模樣表面，無缺塗、過度流淌或夾雜氣泡。塗層厚度一般在0.5-2.5mm，可根據鑄件形狀、薄厚、復雜程度、合金種類、澆口靜壓頭高度等因素確定。

一般需塗1-3次，每次塗層均需乾燥，如乾燥後的塗層產生裂紋，應及時降低塗料的比重、膨潤土加入量，適當增加粘結劑的加入量。塗層乾燥，一般在烘爐中通過熱空氣（低於60℃）循環實現。烘乾時間3-10h。也可採用室外晾乾、紅外線或微波乾燥。

4、質量與性能檢測
塗料性能的檢測是保證塗料質量的必要重要條件，塗料的物理性能，如比重、粘度和懸浮性可以在試驗室中用常規儀器檢查。比重的檢測最好用稱重法，因為實型塗料的粘度大，比重計及波美度計不易自由懸浮，影響檢測結果。比重的檢測非常重要，它直接影響塗層厚度，並可控制溶劑的加入量。塗層厚度可採用稱量法和專用卡尺測得。塗層透氣性測定有多種方法，在試驗室採用固定配方的膨潤土濕型砂標准試樣，在一端塗上塗料後烘乾，在普通透氣性儀上測定。在生產現場，可採用測定澆注時間的方法間接估算塗層透氣性。
塗層強度採用SVQ型塗料塗層強度測定儀測定。測試前先向底座的塗料槽中逐層塗刷塗料並烘乾，經打磨保證塗層厚度為1.2mm。測試時開動空壓機向空腔內加壓，直至塗層破裂，從壓力表上讀出最高壓力，該壓力值即作為塗料的塗層強度值。對表2和表3的塗料性能進行了測定，結果如表4和表5。

表4 鑄鐵水基實型塗料性能

塗料名稱
（24h）

懸浮性
g/cm-3

密度

透氣性

塗層強度
MPa

高溫急熱
抗裂性

發氣量
Ml/g

自製 1

98

1.90

17

0.15

1級

21

表5 實型醇基塗料性能

塗料名稱

懸浮性
（2h）

密度
g/cm-3

透氣性

塗層強度
MPa

高溫急熱
抗裂性

發氣量
Ml/g

自製 2
自製 3

95
98

1.58
1.25

75
80

0.075
1.0080

1級
1級

22.5
20.0

5、生產應用
某廠生產球鐵桿頭鑄件，需要一批高質量的實型塗料，採用進口阿什蘭消失模塗料，效果良好，但價格太高。採用國產的商品塗料，質量不是很穩定，如採用僅依靠進口塗料，勢必增加很多成本。我們通過分析認為，如大部分採用國內材料，粉狀材料成本可降低至4000元以下，經濟效益是非常明顯的，而且可以根據需要隨時進行性能調整。

根據資料配製以270目高鋁粉為耐火材料的塗料，粘結劑採用白乳膠。經輪試驗後發現，塗料透氣性較差，塗料易起泡，鑄件廢品很多，最初兩次幾乎沒有成品。採用200目莫來石和鋰輝石做為骨料，以水溶性酚醛樹脂為粘結劑，經試驗效果較好，所生產的鑄件基本都澆成了，鑄件粘砂較嚴重。隨即又在配方中添加了320目鋯粉，進行了試驗，效果非常明顯。鑄件澆鑄後塗層和鑄件非常易於剝離，完全解決了粘砂的問題，而且鑄件的成品率較高，達到了同批澆注的採用阿什塗料的水平。配方如表1。

某廠實型法生產球磨機鄂板高錳鋼鑄件，以前塗料依靠購買商品塗料，經常發生塗層開裂、粘砂等塗料廢品。為了自己解決塗料問題，曾經試驗過多種配方，都沒有成功，尤其是粘結劑和骨料的選擇，問題較大。如採用PVA加硫酸鹽粘結劑+高鋁粉等配方，塗料的常溫強度可以，但高溫強度低，鑄件粘砂嚴重。經過試驗採用表2的配方，採用該廠的球磨機等現用設備，成功的生產出了大批鑄件。配製用於鑄鐵材質的石墨塗料配方見表3。

6、結論
6.1中小實型鑄造廠採用各種國產材料自製塗料，可降低材料成本，提高產品質量，也可增強靈活性，提高市場競爭力。正確選用塗料的配方、原輔材料是自配塗料成敗的關鍵。配方的選擇除考慮技術因素外，還應考慮材料的成本，可優先採用當地和較近地區的材料。
6.2從國際范圍看，商品塗料的品種將日益增多，塗料的工藝性能和塗覆方法在不斷改善和革新。由於烘爐烘乾費用高，使用水基塗料顯得不那麼經濟，而採用低「泡沫」載體塗料、干態塗料、靜電粘結塗料、光輻耐固化塗料等，將成為塗料發展的趨 向。總之，未來的塗料，應用效率將更高，效果將更好。由於嚴格的環境保護法的限制，可望在幾年之內有的國家將不再使用易燃塗料。從國內情況看，塗料的基礎理論研究以及新型觸變性塗料的研製和應用會取得新的成果，淺色和自色塗料的應用將會逐步擴大。塗料專業定點生產和商品化、優質化，在短期內也將逐步實現。