鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料及其製備方法和塗覆方法
2023-08-09 08:55:26 2
專利名稱：鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料及其製備方法和塗覆方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬型鑄造用塗料，具體地說，是一種鋁合金薄壁件金屬型鑄造 塗料。本發明還涉及該鋁合金薄壁件金屬型鑄造塗料的製備方法和塗覆方法。
背景技術：
金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄 造方法。鑄型是用金屬製成，可以反覆使用多次(幾百次到幾千次)。金屬型鑄造目前所能 生產的鑄件，在重量和形狀方面有一定的限制，如鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較 小的鑄件壁厚也很難鑄出。鋁合金薄壁件在金屬型鑄造過程中由於冷卻速度快，容易在鑄件中形成冷隔、針 孔和縮松等缺陷而使鑄件報廢，因此，如何提高鋁合金薄壁金屬型鑄造鑄件的質量一直是 鑄造研究工作者致力於研究的問題。專利號為ZL03108033. 2的中國發明專利「鋁合金薄壁 件金屬型鑄造用焓變塗料」提出了一種適用於鋁合金薄壁件金屬型鑄造的焓變塗料，通過 塗料的放熱反應，而提高鋁合金薄壁件的充型能力，可以解決鑄件中形成的冷隔和澆不足 的現象，從而提高了鋁合金薄壁件的質量。同時，由於塗料的放熱反應，也可以在一定程度 上減輕鋁合金薄壁件的縮松缺陷。但是由於這種焓變塗料的載液為水，在塗料的放熱反應 過程中，水由於放出的熱而產生氣化，不易立刻從薄壁型腔內排出，容易在薄壁部件聚集， 從而使鋁合金在澆注過程中，這些水氣被吸收入鋁合金鑄件內而形成針孔缺陷。《鑄造手 冊》第三卷(鑄造非鐵合金，中國機械工程學會鑄造分會編，機械工業出版社，2006)中提 出一種鋁合金薄壁鑄件型腔工作面的塗料，其主要耐火骨料成分為氧化鋅，二氧化鈦，石棉 粉，粘結劑為水玻璃，載液為水。由於這種塗料中包含有保溫成分石棉粉，而使得鋁合金薄 壁鑄件的充型能力提高而且也可以對鋁合金液的補縮能力有一定的提高作用，會減輕鋁合 金薄壁件的縮松缺陷。但是同樣的，由於其載液為水，會在鋁合金薄壁鑄件模具型腔內形成 水氣，從而使鑄件的針孔缺陷大大增加，降低了鋁合金薄壁鑄件的氣密性。因此對本領域的 技術人員而言，如能解決鋁合金薄壁鑄件在鑄造過程中產生的針孔缺陷，將大大提高鋁合 金薄壁鑄件的質量。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術存在的不足，提出了一種鋁合金薄壁件金屬型鑄 造用塗料，可以大大減少鋁合金薄壁鑄件中的針孔缺陷，同時可以提高鋁合金液的充型能 力和補縮能力。為實現上述目的，該塗料由耐火骨料、粘結劑和載液製備而成，所述耐火骨料包含 硅藻土、剛玉粉、二氧化鈦和石棉粉，粘結劑為矽溶膠或無水磷酸鹽，載液為工業酒精，上述 各成分的重量份數為硅藻土 0. 5 1份，剛玉粉0. 5 1份，二氧化鈦1. 5 3. 5份，石棉粉3 7份， 矽溶膠或無水磷酸鹽0. 6 1份，工業酒精20 60份。
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作為優選，所述的耐火骨料的粒度為100 400目。本發明的另一目的在於提供所述鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料的製備方法，其 特徵在於包括以下步驟1)、先將耐火骨料和粘結劑放入適當大小的容器內，通過人工或者機械攪拌均勻，2)、向上述容器內倒入工業酒精，再攪拌均勻後備用。本發明的第三個目的在於提供鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料的塗覆方法，其 特徵在於塗料使用時，模具溫度為180-400°C，採用噴塗的方法塗覆，在模具表面噴塗 0. 1-0. 5mm厚的塗層。與現有技術相比，本發明的有益效果在於本發明提供的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料成本低，配製方便，可以採用人工 攪拌或者機械攪拌，適合於小規模或者大規模生產，易於推廣。由於塗料中耐火骨料主要為 保溫性能較好的硅藻土和石棉粉，可以提高鋁合金的充型能力和補縮能力，減少鋁合金薄 壁鑄件冷隔和縮松的缺陷。同時，由於塗料的載液為工業酒精，含有極少量的水分，揮發極 快，不易在薄壁型腔內形成氣體的聚集，大大減少了鋁合金薄壁鑄件澆注過程中的吸氣量， 從而減少了針孔的缺陷量，提高了鋁合金薄壁鑄件的質量。
具體實施例方式下面通過具體的實施例對本發明的技術方案作進一步的詳細說明，以下實施例並 不是對本發明的限定。實施例1耐火骨料娃藻土 0. 5份，剛玉粉0. 6份，二氧化鈦1. 5份，石棉粉6. 4份，粘結劑 矽溶膠或無水磷酸鹽1份，工業酒精50份。先將耐火骨料和粘結劑放入適當大小的容器內，通過人工或者機械攪拌均勻後， 再向容器內倒入工業酒精，再攪拌均勻後備用。模具溫度為250°C，採用噴塗的方法塗覆，在 模具表面噴塗0. 4mm厚的塗層。澆注的鋁合金鑄件的壁厚為3. 5mm，無冷隔，針孔和縮松等 缺陷。實施例2耐火骨料硅藻土 1份，剛玉粉1份，二氧化鈦3. 5份，石棉粉3. 7份，粘結劑矽溶 膠或無水磷酸鹽0. 8份，工業酒精40份。先將耐火骨料和粘結劑放入適當大小的容器內，通過人工或者機械攪拌均勻後， 再向容器內倒入工業酒精，再攪拌均勻後備用。模具溫度為300°C，採用噴塗的方法塗覆，在 模具表面噴塗0. 2mm厚的塗層。澆注的鋁合金鑄件的壁厚為4mm，無冷隔，針孔和縮松等缺 陷。實施例3耐火骨料硅藻土 0. 8份，剛玉粉0. 8份，二氧化鈦2. 5份，石棉粉5份，粘結劑矽 溶膠或無水磷酸鹽0. 9份，工業酒精30份。先將耐火骨料和粘結劑放入適當大小的容器內，通過人工或者機械攪拌均勻後， 再向容器內倒入工業酒精，再攪拌均勻後備用。模具溫度為350°C，採用噴塗的方法塗覆，在 模具表面噴塗0. 3mm厚的塗層。澆注的鋁合金鑄件的壁厚為4mm，無冷隔，針孔和縮松等缺陷。
權利要求
1.一種鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料，其特徵在於該塗料由耐火骨料、粘結劑和載液製備而成，所述耐火骨料包含硅藻土、剛玉粉、二氧 化鈦和石棉粉，粘結劑為矽溶膠或無水磷酸鹽，載液為工業酒精，上述各成分的重量份數為硅藻土 0. 5 1份，剛玉粉0. 5 1份，二氧化鈦1. 5 3. 5份，石棉粉3 7份，矽溶 膠或無水磷酸鹽0. 6 1份，工業酒精20 60份。
2.根據權利要求1所述的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料，其特徵在於所述各成分的 重量份數為硅藻土 0. 5份，剛玉粉0. 6份，二氧化鈦1. 5份，石棉粉6. 4份，矽溶膠或無水磷酸鹽1 份，工業酒精50份。
3.根據權利要求1所述的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料，其特徵在於所述各成分的 重量份數為硅藻土 1份，剛玉粉1份，二氧化鈦3. 5份，石棉粉3. 7份，矽溶膠或無水磷酸鹽0. 8份， 工業酒精40份。
4.根據權利要求1所述的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料，其特徵在於所述各成分的 重量份數為硅藻土 0. 8份，剛玉粉0. 8份，二氧化鈦2. 5份，石棉粉5份，矽溶膠或無水磷酸鹽0. 9 份，工業酒精30份。
5.根據權利要求1所述的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料，其特徵在於所述的耐火骨料的粒度為100 400目。
6.根據權利要求1至5任一權利要求所述的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料的製備方 法，其特徵在於包括以下步驟1)、先將耐火骨料和粘結劑放入適當大小的容器內，通過人工或者機械攪拌均勻，2)、向上述容器內倒入工業酒精，再攪拌均勻後備用，
7.根據權利要求1至5任一權利要求所述的鋁合金薄壁件金屬型鑄造用塗料的塗覆方 法，其特徵在於塗料使用時，模具溫度為180-400°C，採用噴塗的方法塗覆，在模具表面噴塗 0. 1-0. 5mm厚的塗層。
8.根據權利要求7所述的塗覆方法，其特徵在於所述模具溫度為250°C，採用噴塗的方法塗覆，在模具表面噴塗0
9.根據權利要求7所述的塗覆方法，其特徵在於所述模具溫度為300°C，採用噴塗的方法塗覆，在模具表面噴塗0
10.根據權利要求7所述的塗覆方法，其特徵在於所述模具溫度為350°C，採用噴塗的方法塗覆，在模具表面噴塗0.4mm厚的塗層。 .2mm厚的塗層。 .3mm厚的塗層。
全文摘要
本發明提供了一種鋁合金薄壁件金屬型鑄造塗料。由耐火骨料、粘結劑和載液製備而成，所述耐火骨料包含硅藻土、剛玉粉、二氧化鈦和石棉粉，粘結劑為矽溶膠或無水磷酸鹽，載液為工業酒精，各成分的重量份數為硅藻土0.5～1份，剛玉粉0.5～1份，二氧化鈦1.5～3.5份，石棉粉3～7份，矽溶膠或無水磷酸鹽0.6～1份，工業酒精20～60份。本發明還提供了上述塗料的製備方法，步驟為先將耐火骨料和粘結劑放入適當大小的容器內，通過人工或者機械攪拌均勻，再向上述容器內倒入工業酒精，攪拌均勻後備用。本發明最後還涉及上述塗料的塗覆方法，要點是塗料使用時，模具溫度為180-400℃，在模具表面噴塗0.1-0.5mm厚的塗層。
文檔編號B22C3/00GK102145372SQ20111006278
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者姚正裔, 王科, 王迎新, 花傳平, 蔣海燕 申請人:上海愛爾思輕合金製品有限公司