Durante il processo di spruzzatura dei rivestimenti per fusione si verificano comunemente diversi problemi, come spessore insufficiente e distacco. Questo articolo analizza le cause dei dieci principali problemi riscontrati con i rivestimenti per colata e fornisce le soluzioni corrispondenti.
1. Accumulo di rivestimento
◆Cause:
- Scorrimento lento del rivestimento: i rivestimenti sono fluidi tissotropici con struttura reticolare e valore di snervamento. L'elevato valore di snervamento e la viscosità ostacolano la scorrevolezza del rivestimento.
- I segni di scorrimento prodotti durante il processo di rivestimento possono accumularsi lungo lo stampo, determinando bordi poco nitidi.
- Angolo di inclinazione dello stampo non corretto.
- Una portata insufficiente provoca un accumulo di rivestimento.
- Una pressione inadeguata porta a un flusso lento e ad accumuli.
◆Soluzioni:
1. Per ridurre l'accumulo di rivestimento, valutare la possibilità di abbassare la scala d'onda del rivestimento a 22-26, poiché questo intervallo fornisce una fluidità ottimale. Diminuire il valore di snervamento e la viscosità del rivestimento.
2. Eliminare i segni di flusso soffiando con un condotto d'aria o utilizzando un pennello imbevuto di diluente.
3. Assicurarsi che lo stampo sia posizionato con un'angolazione adeguata. Utilizza una gru per sospendere lo stampo sopra la vasca di rivestimento con un angolo orizzontale di 75-90 gradi per un flusso di rivestimento efficace.
4. Aumentare l'area della sezione trasversale della testa dell'asta di rivestimento e del tubo per aumentare la portata. La testa e il tubo flessibile dell'asta di rivestimento comunemente utilizzati hanno una divisione 4-in un senso. Se necessario, aumentare l'area della sezione trasversale utilizzando una testa dell'asta divisa in due direzioni 4-e un tubo flessibile diviso in due direzioni 6-oppure utilizzarli entrambi con una testa divisa in due direzioni 6-.
5. L'aumento della pressione dell'aria può aumentare la portata. Per ottenere lo spessore del rivestimento desiderato, la velocità alla quale il rivestimento fuoriesce dallo spruzzatore deve essere compresa nell'intervallo di 100-200 mm/s. La pressione dell'aria varia generalmente da 0,4×105 Pa a 0,6×105 Pa e una pressione eccessiva può causare schizzi.
2. Spessore del rivestimento insufficiente
◆Cause:
1. Il rivestimento non ha uno spessore sufficiente e scorre direttamente.
2. Il rivestimento penetra completamente nella sabbia dello stampo, determinando uno spessore del rivestimento inadeguato.
3. La superficie dello stampo presenta residui adesivi, che riducono la permeabilità del rivestimento e influiscono direttamente sullo spessore del rivestimento.
◆Soluzioni:
1. Aumentare la viscosità del rivestimento (con un valore massimo non superiore a 7 secondi) per migliorarne l'adesione ed evitare un flusso eccessivo.
2. Migliorare la compattezza dello stampo per prevenire efficacemente l'eccessiva penetrazione del rivestimento. È appropriato un livello di compattezza dello stampo compreso tra il 45% e il 55%.
3. Assicurarsi che l'agente distaccante sulla superficie dello stampo sia completamente asciutto prima della produzione. Se ci sono aree in cui lo stampo è parzialmente contaminato dall'agente distaccante, levigarle delicatamente con carta vetrata fine prima di applicare il rivestimento.
4. Per i requisiti di spessore del rivestimento umido su stampi in ghisa:
- Getti a pareti sottili: 00,15 mm-00,30 mm
- Getti di medie dimensioni: 00,30 mm-00,75 mm
- Getti a pareti spesse: 0,75 mm-1,00 mm
- Getti extra spessi: 1,00mm-2,00mm
3. Distacco della superficie del rivestimento
Durante il processo di assemblaggio, a volte si osserva che lo strato di rivestimento si stacca occasionalmente quando gli operatori utilizzano tubi dell'aria per soffiare via la sabbia sciolta dalla cavità dello stampo.
◆Cause:
1. Bassa resistenza del rivestimento.
2. Legame insufficiente tra gli strati di rivestimento, con conseguente mancanza di coesione complessiva.
◆Soluzioni:
1. Un contenuto insufficiente di legante nel rivestimento può comportare una resistenza inadeguata del rivestimento. Pertanto è necessario aumentare la percentuale di leganti nel rivestimento.
2. Una combustione insufficiente del rivestimento influisce sull'adesione tra gli strati. Per i getti di peso superiore a 3 tonnellate, questo problema può essere risolto controllando i tempi di accensione. Generalmente, l'accensione dovrebbe avvenire 3-5 secondi dopo l'applicazione del rivestimento della scatola superiore e 5-7 secondi dopo l'applicazione del rivestimento della scatola inferiore. In alternativa, è possibile utilizzare l'essiccazione a gas, ma fare attenzione a non superare il tempo di asciugatura ottimale, poiché ciò potrebbe causare la rottura del rivestimento.
4. Adesione della sabbia sui getti
L'insufficiente refrattarietà del rivestimento porta ad una reazione chimica tra il rivestimento o stampo e il metallo fuso ad alta temperatura, con conseguente formazione di una sostanza altamente adesiva sulla superficie della fusione, comunemente denominata adesione della sabbia. Il fenomeno dell'adesione della sabbia può verificarsi anche durante il processo di flow-coating.
◆Soluzioni:
1. Modificare la composizione del rivestimento utilizzando riempitivi refrattari come polvere di argilla ad alto contenuto di allumina e polvere di silicato di zirconio per aumentarne la refrattarietà.
2. Aumentare lo spessore del rivestimento, assicurandosi che non superi il requisito massimo di spessore del rivestimento. Uno spessore eccessivo può portare a difetti di fusione come il distacco del rivestimento.
3. Migliorare la fluidità del materiale di rivestimento flow, con un valore di slump massimo di 28, per evitare una ridotta fluidità.
4. Per i pezzi fusi che presentano un surriscaldamento localizzato, che sono più soggetti all'adesione della sabbia durante il rivestimento a flusso, applicare un rivestimento ad alta refrattarietà in questi punti caldi prima del processo di rivestimento a flusso per prevenire efficacemente l'adesione della sabbia.
5. Segni di flusso gravi
◆Cause:
1. Scarsa fluidità del rivestimento dovuta all'elevata viscosità, che fa sì che il rivestimento non goccioli correttamente durante il flusso verso il basso e provoca gravi segni di flusso.
2. Pressione eccessiva durante il flusso del rivestimento, con l'applicatore del rivestimento troppo vicino alla superficie dello stampo, con conseguente impatto sulla superficie del rivestimento e creazione di segni irregolari.
3. Portata del rivestimento insufficiente o flusso instabile, che causa la formazione di segni di flusso sulla superficie dello stampo.
◆Soluzioni:
1. Durante il rivestimento fluido, utilizzare una portata elevata per rivestire rapidamente dall'alto verso il basso senza tempi di permanenza prolungati sulla superficie dello stampo.
2. Migliorare la scorrevolezza e il livellamento del rivestimento riducendone la viscosità.
3. Aumentare la distanza tra l'applicatore del rivestimento e la superficie dello stampo, generalmente compresa tra 18-25 mm.
4. Utilizzare un applicatore di rivestimento a forma di ventaglio.
6 . Stratificazione
◆Cause:
La stratificazione si riferisce alla struttura sovrapposta che si verifica quando vengono applicati più rivestimenti flow-coating dall'alto verso il basso o da sinistra a destra sulla superficie dello stampo. Le cause principali includono l'elevata temperatura dello stampo, l'elevata viscosità del rivestimento e la bassa portata durante il rivestimento fluido.
◆Soluzioni:
1. Lasciare raffreddare prima di applicare il flow-coating su uno stampo appena riempito dal miscelatore di sabbia e ad alta temperatura. Il tempo di raffreddamento dovrebbe essere determinato in base alla situazione specifica.
2. Ridurre il valore di slump del rivestimento per migliorarne la scorrevolezza.
3. Aumentare la portata per evitare rivestimenti a flusso multiplo. Utilizzando macchine di rivestimento a flusso con specifiche diverse, è possibile controllare la portata in modo più efficace. Quando si scelgono le pompe, scegliere valori di prevalenza e portata leggermente più alti. Controllando le perdite negli interruttori e in altri punti, il flusso del liquido può essere regolato per ottenere la pressione del rivestimento e la velocità del flusso desiderate.
7. Spruzzi di rivestimento
Gli schizzi di rivestimento si riferiscono alla presenza di goccioline di vernice sulla superficie liscia del rivestimento.
◆Cause:
Questo difetto è causato principalmente da una pressione eccessiva all'uscita durante il flow-coating.
◆Soluzioni:
1. Ridurre la pressione all'uscita durante il flow-coating. Fattori quali diametro, lunghezza, ruvidità superficiale e posizione del tubo attraverso il quale scorre il rivestimento possono avere un impatto significativo sulla pressione del rivestimento. La pressione in uscita (P) del rivestimento non deve essere inferiore a 0,4×105 Pa.
2. Evitare il rivestimento a flusso perpendicolare tra l'applicatore del rivestimento e la superficie dello stampo per evitare schizzi del rivestimento.
8. Erosione della sabbia sulla superficie dello stampo
L'erosione della sabbia, comunemente nota come "dilavamento della sabbia", si verifica spesso sulla superficie dello stampo dopo un uso prolungato o un rilascio instabile dello stampo. La planarità e l'affondamento insufficienti della superficie dello stampo dopo il rivestimento a flusso influiscono notevolmente sulla qualità dell'aspetto.
◆Soluzioni:
Metodo 1: riparare le aree di erosione della sabbia sulla superficie dello stampo con pasta di rivestimento prima del rivestimento a flusso. Tuttavia, questo metodo presenta lo svantaggio di richiedere un tempo di attesa più lungo dopo il flow-coating, poiché le aree riparate potrebbero formare bolle se non viene concesso un tempo di asciugatura sufficiente.
Metodo 2: Dopo il rivestimento a flusso, riparare le aree interessate dall'erosione della sabbia con pasta di rivestimento, livellarla utilizzando un diluente e quindi accenderla. Questo metodo è ampiamente utilizzato poiché consente di risparmiare manodopera e compensa le carenze causate dalle attrezzature e dalle operazioni precedenti.
9. Rivestimento irregolare
Durante il rivestimento a flusso, è normale che lo stampo presenti aree con rivestimenti più sottili e più spessi. La viscosità apparente del rivestimento diminuisce all'aumentare del tempo di taglio quando la velocità del rotore del viscosimetro è fissa. Questa diminuzione alla fine raggiunge uno stato stazionario. Tuttavia, se il rivestimento viene lasciato statico, la viscosità apparente aumenta gradualmente con il tempo statico. Questo fenomeno è noto come tixotropia. Un'eccessiva tixotropia del rivestimento favorisce il livellamento ma può portare a un flusso eccessivo e provocare uno spessore del rivestimento non uniforme. Anche una scarsa fluidità e un piccolo angolo di inclinazione possono causare uno spessore del rivestimento non uniforme. Per i rivestimenti in polvere di silicato di zirconio a base acqua, un tasso tissotropico ideale (M) è compreso tra il 9% - 12%.
10. Scarsa adesione al substrato e delaminazione della vernice
Durante il processo di verniciatura, una scarsa adesione dello strato intermedio tra il substrato e la vernice spesso porta alla delaminazione della vernice, con conseguenti tassi elevati di difetti e danni significativi alla qualità del prodotto e ai cicli di produzione.
◆Soluzioni:
Una pratica comune è quella di utilizzare promotori di adesione, che sono additivi speciali che migliorano l'adesione tra il rivestimento e il substrato. Questi promotori hanno gruppi funzionali specifici che si legano efficacemente ai gruppi polari sulla superficie del materiale, determinando una forte adesione tra gli strati e fungendo da eccellenti primer.
Riepilogo:
1. La tecnologia di rivestimento a flusso migliora l'efficienza di quasi dieci volte rispetto ai tradizionali metodi di spazzolatura, rendendola particolarmente adatta per le linee di produzione di massa di getti.
2. Dopo il rivestimento a flusso, la superficie dello stampo diventa liscia, con spessore, densità e contorni chiari del rivestimento uniforme. Dopo la fusione, la finitura superficiale dei getti può superare Ra25um e la precisione dimensionale è elevata, raggiungendo CT9 o superiore secondo GB 6414-1999 "Tolleranze dimensionali e tolleranze di lavorazione per getti".
3. Il flow-coating consente il riciclaggio del rivestimento in eccesso che scorre verso il basso. Test sul campo hanno dimostrato che l'utilizzo della tecnologia di rivestimento a flusso può far risparmiare circa il 25% del materiale di rivestimento.
4. Attraverso molteplici esperimenti, è stato riscontrato che il valore di slump ottimale per il rivestimento flow è compreso tra 22-26, con conseguente migliore fluidità, spessore del rivestimento adeguato e difetti di fusione minimi.
5. Il rivestimento a flusso riduce l'inquinamento ambientale, risolvendo efficacemente il problema della polvere di vernice che inquina l'aria.
6. I problemi di adesione tra il rivestimento e il substrato possono essere risolti rapidamente utilizzando promotori di adesione.
