[发明专利]一种铝合金低压铸造金属型用涂料

说明书

技术领域

本发明涉及铸造领域，特别涉及低压铸造铝合金技术领域。

背景技术

金属铸型涂料的种类很多，主要是根据涂料粘结剂和耐高温的填充料来区分的。常用的粘结剂有糖浆、水玻璃，也有用树脂、聚乙烯醇等高分子粘结剂。耐高温的填充料为黑铅粉、喷雾碳黑、焦碳粉、高铝粉等。常用糖浆涂料成份为：黑铅粉＞30％，喷雾碳黑＞45％，糖浆＞15％。将这些材料混合后，放在旋转搅拌机内，加入适量水，充分搅拌1.5-2小时。涂料密度要求在1.2-1.3g/cm³之间。常用水玻璃粘结剂涂料成分为：碳黑80％，水玻璃20％和适量的水分，密度1.1-1.2g/cm³。常用聚乙烯醇粘结剂涂料成分为：200目以上的高铝粉和300-400g聚乙烯醇及适量的水分混制而成。使用糖浆作粘结剂的优点是金属铸型重复使用时容易清理。缺点是糖浆是用粮食制成的，而且使用时对金属铸型的温度有一定要求，铸型温度太低涂料涂不上，涂料中的水分不易挥发，容易造成气孔缺陷；铸型温度太高，糖浆容易烧掉，使涂料失去粘结性能，浇注时金属熔液容易冲掉涂料层，对金属铸型失去保护作用，使铸件表面易出现许多细小的针孔，有时还会产生金属铸型和铸件金属熔液粘附在一起的现象，严重时造成铸件和铸型的报废。水玻璃涂料的优点是干强度大，金属铸型温度高时不会变质烧掉。缺点是使用后清理困难。涂料厚度不能涂厚，仅能达到0.3-0.5mm，否则易开裂剥落，因此铸型使用寿命较短。聚乙烯醇涂料优点是干强度大，可与多种耐高温填料混合配制，涂料厚度可增厚至2-5mm，在金属熔液高温作用下会产生碳化光亮膜，使铸件表面光洁。缺点是混制时间长，喷涂时要不停地搅拌，以防止涂料分层沉淀，涂层厚度较难控制均匀。

现有技术中，铝合金的低压浇注中，用于金属型腔及浇注工具表面喷涂的涂料，国内传统的产品主要是采用氧化锌、白垩粉、石墨粉等粉剂为原料，按不同比例加水玻璃和水进行现场调制，经搅拌均匀后喷涂使用。实践证明，该技术的明显缺陷有：①调和配制涂料操作麻烦，耗费时间，②原材料造价高，影响产品效益；③由于传统原料保温性能差，故使用时需频繁加热型腔及喷涂，且易造成型腔粘烧；④生产的铸件表面质量欠佳。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种铝合金低压铸造金属型用涂料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种铝合金低压铸造金属型用涂料，该涂料的组成是，以质量分数计：200-280目莫来石粉35-45％、200-280目氧化铝粉5-10％、200-280目钠基膨润土5.5-6.5％，聚乙烯醇2.0-2.5％、海藻酸钠0.8-1.0％、硅溶胶3.5-4.0％、十二烷基苯磺酸钠0.8-1.0％、余量为水。

优选，其组成为，以质量分数计：200-280目莫来石粉40％、200-280目氧化铝粉8％、200-280目钠基膨润土6％，聚乙烯醇2.3％、海藻酸钠0.9％、硅溶胶3.8％、十二烷基苯磺酸钠0.9％、余量为水。

本发明涂料的主要耐火骨料选用200-280莫来石粉和200-280目氧化铝粉，且以莫来石粉为主要耐火骨料，使低压铸铝件表面光洁，无结疤，无粘附等缺陷。本发明涂料的耐火骨料除了莫来石外，为了提高涂料的耐高温性能，还加入5-10％氧化铝粉，可以确保涂料具有较好的高温强度和良好的流涂性能。

本发明涂料以钠基膨润土、聚乙烯醇和海藻酸钠做悬浮剂，悬浮剂用来防止耐火骨料的沉淀。海藻酸钠加入涂料中，可明显提高涂料悬浮性。而聚乙烯醇的制作原料是石油和天然气，其来源广泛，且无毒、无味，加入涂料中能提高涂料悬浮性能，与钠基膨润土和海藻酸钠共用，可获得较高的沉降稳定性、快干性和良好的涂刷性。

硅溶胶的粘度较小，涂料的粉液比可大大提高，从而使涂料表面强度提高，硬度提高，以获得优质光洁的铸件表面。另外，硅溶胶涂料稳定性好，而且可采用自然干燥的方式获得强度。硅溶胶还是无毒无腐蚀非易燃易爆品，用它配制的涂料对环境无污染，对人身安全。本发明涂料中加入3.5-4.0％硅溶胶做粘结剂，可使涂料具有良好的高温结合强度。

为使涂料能很好地挂附在金属铸型表面，要求对金属铸型表面有一定的润湿能力，加入适量表面活性剂，以降低涂料的表面张力或涂料与金属铸型材料之间的界面张力，本发明涂料中加入0.8-1.0％十二烷基苯磺酸钠，它溶于水后即电离成带负电的烷基苯磺酸根和带正电的钠粒子，带正电的一端与金属铸型相吸引定向排列，降低了金属铸型与涂料间的界面张力，改善了涂料与铸型的结合效果。

本发明涂料有益效果为：