Tijdens het spuitproces van coatings voor gieten komen vaak verschillende problemen voor, zoals onvoldoende dikte en onthechting. Dit artikel analyseert de oorzaken van de tien belangrijkste problemen die men tegenkomt bij gietcoatings en biedt overeenkomstige oplossingen.
1. Coatingopbouw
◆Oorzaken:
- Langzame vloeiing van de coating: Coatings zijn thixotrope vloeistoffen met een netwerkstructuur en vloeigrens. Hoge vloeigrens en viscositeit belemmeren de vloeibaarheid van de coating.
- Vloeisporen die tijdens het coatingproces ontstaan, kunnen zich langs de mal ophopen, wat leidt tot onduidelijke randen.
- Onjuiste kantelhoek van de mal.
- Onvoldoende stroomsnelheid resulteert in accumulatie van coating.
- Onvoldoende druk leidt tot langzame doorstroming en opbouw.
◆Oplossingen:
1. Om de opbouw van de coating te verminderen, kunt u overwegen de golfschaal van de coating te verlagen naar 22-26, omdat dit bereik een optimale vloeibaarheid biedt. Verlaag de vloeigrens en de viscositeit van de coating.
2. Verwijder vloeisporen door te blazen met een luchtkanaal of met een borstel gedrenkt in een verdunningsmiddel.
3. Zorg ervoor dat de mal in de juiste hoek wordt geplaatst. Gebruik een kraan om de mal boven de coatingtank op te hangen in een horizontale hoek van 75-90 graden voor een effectieve coatingstroom.
4. Vergroot de dwarsdoorsnede van de coatingstaafkop en slang om de stroomsnelheid te vergroten. De veelgebruikte kop en slang van de coatingstaaf hebben een 4-split. Vergroot indien nodig het dwarsdoorsnedeoppervlak door een 4-weggesplitste staafkop en een 6-weggedeelde slang te gebruiken, of gebruik beide met een 6-weggedeelde slang.
5. Het verhogen van de luchtdruk kan het debiet verhogen. Om de gewenste laagdikte te bereiken, moet de snelheid waarmee de coating uit de spuitmachine stroomt binnen het bereik van 100-200 mm/s liggen. De luchtdruk varieert doorgaans van 0.4×105 Pa tot 0,6×105 Pa, en een te hoge druk kan tot spatten leiden.
2. Onvoldoende laagdikte
◆Oorzaken:
1. De coating vormt niet voldoende dikte en vloeit direct.
2. De coating dringt volledig door in het vormzand, waardoor er een onvoldoende laagdikte ontstaat.
3. Het maloppervlak bevat lijmresten, waardoor de doorlaatbaarheid van de coating wordt verminderd en de dikte van de coating rechtstreeks wordt beïnvloed.
◆Oplossingen:
1. Verhoog de viscositeit van de coating (met een maximale waarde van niet meer dan 7 seconden) om de hechting te verbeteren en overmatige vloeiing te voorkomen.
2. Verbeter de compactheid van de mal om overmatige penetratie van de coating effectief te voorkomen. Een matrijscompactheidsniveau tussen 45% en 55% is geschikt.
3. Zorg ervoor dat het losmiddel op het maloppervlak vóór productie volledig is gedroogd. Als er plekken zijn waar de mal gedeeltelijk vervuild is met het lossingsmiddel, schuur deze dan voorzichtig af met fijn schuurpapier voordat u de coating aanbrengt.
4. Voor eisen aan de natte laagdikte op gietijzeren mallen:
- Dunwandige gietstukken: 0.15 mm-0.30 mm
- Middelgrote gietstukken: 0.30 mm-0.75 mm
- Dikwandige gietstukken: 0.75mm-1.00mm
- Extra dikke gietstukken: 1.00mm-2.00mm
3. Loslaten van coatingoppervlak
Tijdens het montageproces wordt soms waargenomen dat de coatinglaag af en toe loslaat wanneer operators luchtpijpen gebruiken om los zand uit de vormholte te blazen.
◆Oorzaken:
1. Lage coatingsterkte.
2. Onvoldoende hechting tussen coatinglagen, wat leidt tot een gebrek aan algehele samenhang.
◆Oplossingen:
1. Een onvoldoende bindmiddelgehalte in de coating kan resulteren in een onvoldoende sterkte van de coating. Daarom is het noodzakelijk om het aandeel bindmiddelen in de coating te vergroten.
2. Onvoldoende verbranding van de coating beïnvloedt de hechting tussen de lagen. Voor gietstukken die meer dan 3 ton wegen, kan dit probleem worden verholpen door het ontstekingstijdstip te regelen. Over het algemeen moet de ontsteking plaatsvinden 3-5 seconden na het aanbrengen van de coating op de bovenste kast en 5-7 seconden na het aanbrengen van de coating op de onderste kast. Als alternatief kan gasgestookt drogen worden toegepast, maar zorg ervoor dat u de optimale droogtijd niet overschrijdt, omdat hierdoor de coating kan barsten.
4. Zandhechting op gietstukken
De onvoldoende vuurvastheid van de coating leidt tot een chemische reactie tussen de coating of mal en het gesmolten metaal bij hoge temperatuur, resulterend in de vorming van een sterk hechtende substantie op het gietoppervlak, gewoonlijk zandhechting genoemd. Het fenomeen van zandhechting kan ook optreden tijdens het flowcoatingproces.
◆Oplossingen:
1. Wijzig de samenstelling van de coating door gebruik te maken van vuurvaste vulstoffen zoals kleipoeder met een hoog aluminiumoxidegehalte en zirkoniumsilicaatpoeder om de vuurvastheid ervan te vergroten.
2. Vergroot de laagdikte en zorg ervoor dat deze de maximale vereiste voor laagdikte niet overschrijdt. Overmatige dikte kan leiden tot gietfouten, zoals het loslaten van de coating.
3. Verbeter de vloeibaarheid van het vloeicoatingmateriaal, met een maximale slump-waarde van 28, om verminderde vloeibaarheid te voorkomen.
4. Voor gietstukken die plaatselijke oververhitting vertonen en die gevoeliger zijn voor zandhechting tijdens het vloeicoaten, dient u op deze hete plekken vóór het vloeicoatingproces een coating met een hoge vuurvastheid aan te brengen om zandhechting effectief te voorkomen.
5. Ernstige vloeisporen
◆Oorzaken:
1. Slechte vloeibaarheid van de coating vanwege de hoge viscositeit, waardoor de coating niet goed druppelt tijdens de neerwaartse stroming, wat resulteert in ernstige vloeisporen.
2. Overmatige druk tijdens het uitvloeien van de coating, waarbij de coatingapplicator te dicht bij het maloppervlak staat, wat leidt tot impact op het coatingoppervlak en het creëren van ongelijkmatige markeringen.
3. Onvoldoende coatingstroomsnelheid of onstabiele stroming, waardoor vloeisporen op het matrijsoppervlak ontstaan.
◆Oplossingen:
1. Gebruik tijdens het vloeicoaten een hoge stroomsnelheid om snel van boven naar beneden te coaten zonder langdurige verblijftijd op het maloppervlak.
2. Verbeter de vloeibaarheid en egalisatie van de coating door de viscositeit ervan te verlagen.
3. Vergroot de afstand tussen de coatingapplicator en het matrijsoppervlak, doorgaans variërend van 18-25 mm.
4. Gebruik een waaiervormige coatingapplicator.
6. Gelaagdheid
◆Oorzaken:
Gelaagdheid verwijst naar de overlappende textuur die ontstaat wanneer meerdere vloeicoatings van boven naar beneden of van links naar rechts op het matrijsoppervlak worden aangebracht. De belangrijkste oorzaken zijn onder meer een hoge matrijstemperatuur, hoge viscositeit van de coating en een lage stroomsnelheid tijdens het vloeicoaten.
◆Oplossingen:
1. Wacht enige tijd voordat u de flowcoating aanbrengt op een mal die net door de zandmenger is gevuld en een hoge temperatuur heeft. De koeltijd moet worden bepaald op basis van de specifieke situatie.
2. Verlaag de inzinkingswaarde van de coating om de vloeibaarheid ervan te verbeteren.
3. Verhoog de stroomsnelheid om meerdere stroomcoatings te voorkomen. Door flowcoatingmachines met verschillende specificaties te gebruiken, is het mogelijk om de stroomsnelheid effectiever te regelen. Kies bij het selecteren van pompen iets hogere opvoerhoogte- en debietwaarden. Door de lekkage bij schakelaars en andere locaties te beheersen, kan de vloeistofstroom worden geregeld om de gewenste coatingdruk en stroomsnelheid te bereiken.
7. Spatten van coating
Spatten van coating verwijst naar het optreden van verfdruppels op het gladde oppervlak van de coating.
◆Oorzaken:
Dit defect wordt voornamelijk veroorzaakt door overmatige druk aan de uitlaat tijdens het vloeicoaten.
◆Oplossingen:
1. Verlaag de druk bij de uitlaat tijdens het flowcoaten. Factoren zoals de diameter, lengte, oppervlakteruwheid en positie van de slang waar de coating doorheen stroomt, kunnen een aanzienlijke invloed hebben op de coatingdruk. De uitlaatdruk (P) van de coating mag niet minder zijn dan 0.4×105 Pa.
2. Vermijd loodrechte stroomcoating tussen de coatingapplicator en het matrijsoppervlak om spatten van de coating te voorkomen.
8. Zanderosie op het schimmeloppervlak
Zanderosie, algemeen bekend als "zanduitspoeling", treedt vaak op op het schimmeloppervlak na langdurig gebruik of onstabiele schimmelloslating. Onvoldoende vlakheid en verzinking van het matrijsoppervlak na vloeicoating hebben een grote invloed op de kwaliteit van het uiterlijk.
◆Oplossingen:
Methode 1: Repareer de gebieden met zanderosie op het maloppervlak met coatingpasta vóór het vloeien. Deze methode heeft echter het nadeel dat er een langere wachttijd nodig is na het vloeicoaten, omdat de gerepareerde gebieden kunnen gaan borrelen als ze niet voldoende droogtijd krijgen.
Methode 2: Na het vloeicoaten de door zanderosie aangetaste plekken repareren met coatingpasta, egaliseren met een verdunningsmiddel en vervolgens ontsteken. Deze methode wordt veel gebruikt omdat het mankracht bespaart en de tekortkomingen compenseert die worden veroorzaakt door gereedschappen en eerdere bewerkingen.
9. Ongelijkmatige coating
Tijdens flowcoating is het gebruikelijk dat de mal gebieden heeft met dunnere en dikkere coatings. De schijnbare viscositeit van de coating neemt af naarmate de afschuiftijd toeneemt wanneer de rotorsnelheid van de viscometer vaststaat. Deze daling bereikt uiteindelijk een stabiele toestand. Als de coating echter statisch blijft, neemt de schijnbare viscositeit geleidelijk toe met de statische tijd. Dit fenomeen staat bekend als thixotropie. Overmatige thixotropie van de coating bevordert het egaliseren, maar kan leiden tot overmatige vloei en resulteren in een ongelijkmatige laagdikte. Een slechte vloeibaarheid en een kleine kantelhoek kunnen ook een ongelijkmatige laagdikte veroorzaken. Voor watergebaseerde zirkoniumsilicaatpoedercoatings ligt een ideale thixotrope snelheid (M) tussen 9% - 12%.
10. Slechte hechting op substraat en delaminatie van verf
Tijdens het verfproces leidt een slechte hechting tussen de lagen tussen het substraat en de verf vaak tot delaminatie van de verf, wat resulteert in hoge defectpercentages en aanzienlijke schade aan de productkwaliteit en productiecycli.
◆Oplossingen:
Een gangbare praktijk is het gebruik van hechtingsbevorderaars, dit zijn speciale additieven die de hechting tussen de coating en het substraat verbeteren. Deze promotoren hebben specifieke functionele groepen die effectief binden met polaire groepen op het oppervlak van het materiaal, wat resulteert in een sterke hechting tussen de lagen en die als uitstekende primers dienen.
Samenvatting:
1. Flow-coatingtechnologie verbetert de efficiëntie bijna tien keer in vergelijking met traditionele borstelmethoden, waardoor deze zeer geschikt is voor massaproductielijnen voor gietstukken.
2. Na het vloeicoaten wordt het matrijsoppervlak glad, met een uniforme laagdikte, dichtheid en duidelijke contouren. Na het gieten kan de oppervlakteafwerking van de gietstukken hoger zijn dan Ra25um, en de maatnauwkeurigheid is hoog, waarbij CT9 of hoger wordt bereikt volgens GB 6414-1999 "Dimensional Tolerances and Machining Allowances for Castings."
3. Flowcoating maakt recycling mogelijk van de overtollige coating die naar beneden stroomt. Veldtesten hebben aangetoond dat het gebruik van flowcoatingtechnologie ongeveer 25% van het coatingmateriaal kan besparen.
4. Uit meerdere experimenten is gebleken dat de optimale slump-waarde voor vloeicoating tussen 22-26 ligt, wat resulteert in de beste vloeibaarheid, geschikte coatingdikte en minimale gietfouten.
5. Flowcoating vermindert de milieuvervuiling, waardoor het probleem van verfstof dat de lucht vervuilt effectief wordt opgelost.
6. Hechtingsproblemen tussen de coating en de ondergrond kunnen snel worden opgelost door het gebruik van hechtingsbevorderaars.
