專利名稱：一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鑄造領(lǐng)域，特別涉及低壓鑄造鋁合金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬鑄型涂料的種類很多，主要是根據(jù)涂料粘結(jié)劑和耐高溫的填充料來(lái)區(qū)分的。 常用的粘結(jié)劑有糖漿、水玻璃，也有用樹(shù)脂、聚乙烯醇等高分子粘結(jié)劑。耐高溫的填充料為黑鉛粉、噴霧碳黑、焦碳粉、高鋁粉等。常用糖漿涂料成份為黑鉛粉> 30%，噴霧碳黑> 45%，糖漿> 15%。將這些材料混合后，放在旋轉(zhuǎn)攪拌機(jī)內(nèi)，加入適量水，充分?jǐn)嚢?.5-2 小時(shí)。涂料密度要求在1.2-1. 3g/cm3之間。常用水玻璃粘結(jié)劑涂料成分為碳黑80%，水玻璃20%和適量的水分，密度1. l-1.2g/cm3。常用聚乙烯醇粘結(jié)劑涂料成分為200目以上的高鋁粉和300-400g聚乙烯醇及適量的水分混制而成。使用糖漿作粘結(jié)劑的優(yōu)點(diǎn)是金屬鑄型重復(fù)使用時(shí)容易清理。缺點(diǎn)是糖漿是用糧食制成的，而且使用時(shí)對(duì)金屬鑄型的溫度有一定要求，鑄型溫度太低涂料涂不上，涂料中的水分不易揮發(fā)，容易造成氣孔缺陷；鑄型溫度太高，糖漿容易燒掉，使涂料失去粘結(jié)性能，澆注時(shí)金屬熔液容易沖掉涂料層，對(duì)金屬鑄型失去保護(hù)作用，使鑄件表面易出現(xiàn)許多細(xì)小的針孔，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生金屬鑄型和鑄件金屬熔液粘附在一起的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)造成鑄件和鑄型的報(bào)廢。水玻璃涂料的優(yōu)點(diǎn)是干強(qiáng)度大， 金屬鑄型溫度高時(shí)不會(huì)變質(zhì)燒掉。缺點(diǎn)是使用后清理困難。涂料厚度不能涂厚，僅能達(dá)到 0. 3-0. 5mm，否則易開(kāi)裂剝落，因此鑄型使用壽命較短。聚乙烯醇涂料優(yōu)點(diǎn)是干強(qiáng)度大，可與多種耐高溫填料混合配制，涂料厚度可增厚至2-5mm，在金屬熔液高溫作用下會(huì)產(chǎn)生碳化光亮膜，使鑄件表面光潔。缺點(diǎn)是混制時(shí)間長(zhǎng)，噴涂時(shí)要不停地?cái)嚢?，以防止涂料分層沉淀，涂層厚度較難控制均勻?，F(xiàn)有技術(shù)中，鋁合金的低壓澆注中，用于金屬型腔及澆注工具表面噴涂的涂料，國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的產(chǎn)品主要是采用氧化鋅、白堊粉、石墨粉等粉劑為原料，按不同比例加水玻璃和水進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)制，經(jīng)攪拌均勻后噴涂使用。實(shí)踐證明，該技術(shù)的明顯缺陷有①調(diào)和配制涂料操作麻煩，耗費(fèi)時(shí)間，②原材料造價(jià)高，影響產(chǎn)品效益；③由于傳統(tǒng)原料保溫性能差，故使用時(shí)需頻繁加熱型腔及噴涂，且易造成型腔粘燒；④生產(chǎn)的鑄件表面質(zhì)量欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法，包括如下步驟1)涂料的組成是，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)35-45%莫來(lái)石粉、5-10%氧化鋁粉、5. 5-6. 5% 鈉基膨潤(rùn)土，2. 0-2. 5%聚乙烯醇、0. 8-1. 0%海藻酸鈉、3. 5-4. 0%硅溶膠、0. 8-1. 0%十二烷基苯磺酸鈉、余量為水，按上述組份稱量配料；2)先將200480目鈉基膨潤(rùn)土、200-280目莫來(lái)石粉、200-280目氧化鋁粉按上述配比加入輪碾機(jī)內(nèi)，干混15-25min ；3)然后按上述配比依次加入海藻酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇和水，混碾 180-240min ；4)然后按上述配比加入硅溶膠混碾30_40mi η ；5)最后將混碾后的涂料經(jīng)80-100目篩子過(guò)篩，除去雜質(zhì)。本發(fā)明涂料的主要耐火骨料選用200-280莫來(lái)石粉和200480目氧化鋁粉，且以莫來(lái)石粉為主要耐火骨料，使低壓鑄鋁件表面光潔，無(wú)結(jié)疤，無(wú)粘附等缺陷。本發(fā)明涂料的耐火骨料除了莫來(lái)石外，為了提高涂料的耐高溫性能，還加入5-10%氧化鋁粉，可以確保涂料具有較好的高溫強(qiáng)度和良好的流涂性能。本發(fā)明涂料以鈉基膨潤(rùn)土、聚乙烯醇和海藻酸鈉做懸浮劑，懸浮劑用來(lái)防止耐火骨料的沉淀。海藻酸鈉加入涂料中，可明顯提高涂料懸浮性。而聚乙烯醇的制作原料是石油和天然氣，其來(lái)源廣泛，且無(wú)毒、無(wú)味，加入涂料中能提高涂料懸浮性能，與鈉基膨潤(rùn)土和海藻酸鈉共用，可獲得較高的沉降穩(wěn)定性、快干性和良好的涂刷性。硅溶膠的粘度較小，涂料的粉液比可大大提高，從而使涂料表面強(qiáng)度提高，硬度提高，以獲得優(yōu)質(zhì)光潔的鑄件表面。另外，硅溶膠涂料穩(wěn)定性好，而且可采用自然干燥的方式獲得強(qiáng)度。硅溶膠還是無(wú)毒無(wú)腐蝕非易燃易爆品，用它配制的涂料對(duì)環(huán)境無(wú)污染，對(duì)人身安全。本發(fā)明涂料中加入3. 5-4. 0%硅溶膠做粘結(jié)劑，可使涂料具有良好的高溫結(jié)合強(qiáng)度。為使涂料能很好地掛附在金屬鑄型表面，要求對(duì)金屬鑄型表面有一定的潤(rùn)濕能力，加入適量表面活性劑，以降低涂料的表面張力或涂料與金屬鑄型材料之間的界面張力， 本發(fā)明涂料中加入0. 8-1. 0%十二烷基苯磺酸鈉，它溶于水后即電離成帶負(fù)電的烷基苯磺酸根和帶正電的鈉粒子，帶正電的一端與金屬鑄型相吸引定向排列，降低了金屬鑄型與涂料間的界面張力，改善了涂料與鑄型的結(jié)合效果。本發(fā)明制備涂料的方法的有益效果為1.本發(fā)明方法原料來(lái)源廣泛，成本低，配制涂料操作簡(jiǎn)單。2.本發(fā)明的涂料只需涂刷在溫度為300-330°C的金屬型上，干燥后即可，使用時(shí)不需頻繁加熱型腔及噴涂，使用簡(jiǎn)便。3.本發(fā)明涂料用于鋁合金低壓鑄造金屬型，鑄件易脫模，且鑄件表面光潔，無(wú)結(jié)疤、粘附等缺陷。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法，包括如下步驟1)涂料的組成是，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)35%莫來(lái)石粉、10%氧化鋁粉、5. 5%鈉基膨潤(rùn)土，2. 5%聚乙烯醇、0. 8%海藻酸鈉、4. 0%硅溶膠、0. 8%十二烷基苯磺酸鈉、余量為水，按上述組份稱量配料；2)先將200480目鈉基膨潤(rùn)土、200-280目莫來(lái)石粉、200-280目氧化鋁粉按上述配比加入輪碾機(jī)內(nèi)，干混15min ；3)然后按上述配比依次加入海藻酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇和水，混碾 240min ；
4)然后按上述配比加入硅溶膠混碾30min ；5)最后將混碾后的涂料經(jīng)100目篩子過(guò)篩，除去雜質(zhì)。實(shí)施例二一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法，包括如下步驟1)涂料的組成是，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)45%莫來(lái)石粉、5%氧化鋁粉、6. 5%鈉基膨潤(rùn)土，2. 0%聚乙烯醇、1. 0%海藻酸鈉、3. 5%硅溶膠、1. 0%十二烷基苯磺酸鈉、余量為水，按上述組份稱量配料；2)先將200480目鈉基膨潤(rùn)土、200-280目莫來(lái)石粉、200-280目氧化鋁粉按上述配比加入輪碾機(jī)內(nèi)，干混25min ；3)然后按上述配比依次加入海藻酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇和水，混碾 180min ；4)然后按上述配比加入硅溶膠混碾40min ；5)最后將混碾后的涂料經(jīng)80目篩子過(guò)篩，除去雜質(zhì)。實(shí)施例三一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法，包括如下步驟1)涂料的組成是，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)40%莫來(lái)石粉、8%氧化鋁粉、6%鈉基膨潤(rùn)土， 2. 3%聚乙烯醇、0. 9%海藻酸鈉、3. 8%硅溶膠、0. 9%十二烷基苯磺酸鈉、余量為水，按上述組份稱量配料；2)先將200480目鈉基膨潤(rùn)土、200-280目莫來(lái)石粉、200-280目氧化鋁粉按上述配比加入輪碾機(jī)內(nèi)，干混20min ；3)然后按上述配比依次加入海藻酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇和水，混碾 210min ；4)然后按上述配比加入硅溶膠混碾:35min ；5)最后將混碾后的涂料經(jīng)90目篩子過(guò)篩，除去雜質(zhì)。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)涂料的組成是，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)35-45%莫來(lái)石粉、5-10%氧化鋁粉、5.5-6. 5%鈉基膨潤(rùn)土，2. 0-2. 5%聚乙烯醇、0. 8-1. 0%海藻酸鈉、3. 5-4. 0%硅溶膠、0. 8-1. 0%十二烷基苯磺酸鈉、余量為水，按上述組份稱量配料；2)先將200480目鈉基膨潤(rùn)土、200-280目莫來(lái)石粉、200-280目氧化鋁粉按上述配比加入輪碾機(jī)內(nèi)，干混15-25min ；3)然后按上述配比依次加入海藻酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯醇和水，混碾 180-240min ；4)然后按上述配比加入硅溶膠混碾30-40min；5)最后將混碾后的涂料經(jīng)80-100目篩子過(guò)篩，除去雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金低壓鑄造金屬型用涂料的制備方法，本發(fā)明方法所制備的涂料的組成為35-45％莫來(lái)石粉、5-10％氧化鋁粉、5.5-6.5％鈉基膨潤(rùn)土，2.0-2.5％聚乙烯醇、0.8-1.0％海藻酸鈉、3.5-4.0％硅溶膠、0.8-1.0％十二烷基苯磺酸鈉、余量為水，本發(fā)明制備方法原料來(lái)源廣泛，成本低，配制涂料操作簡(jiǎn)單。本發(fā)明涂料用于鋁合金低壓鑄造金屬型，鑄件易脫模，且鑄件表面光潔，無(wú)結(jié)疤、粘附等缺陷。
文檔編號(hào)B22C3/00GK102366814SQ20111030762
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者許立新 申請(qǐng)人:許立新