[發明專利]一種金屬型模具的噴涂材料及其噴涂工藝

有效

• 申請號: 201310750371.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103722122A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 張殿喜;郭宗富;張在玉;楊秀凡;周士蕓;閆萬珺;諶蘭櫻;陳召松;鄧永榮;吳瑪佳;盧春華
• 申請（專利權）人: 安順學院
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術領域

本發明屬于金屬型鑄造技術領域，尤其涉及一種金屬型模具的噴涂材料及其噴涂工藝。

背景技術

金屬型鑄造適用于生產批量大、中小型鑄件的生產，特別是在鋁、鎂合金鑄件方面應用更加廣泛。金屬型鑄造的優點：鑄件的質量和尺寸穩定，尺寸精度較高；鑄件在金屬型中冷卻速度較快，使得鑄件的致密度提高，晶粒得到細化；金屬液的工藝利用率高。金屬型鑄造時，需在型腔的表面上噴涂涂料層，其目的為：澆注時可減輕金屬液對金屬型的熱沖擊，隔絕液體金屬對鑄型面的直接沖刷，防止鑄件粘型，在取出鑄件時，可緩沖鑄件對金屬型和型芯的摩擦破壞，并使鑄件易于自型中取出。金屬模具噴涂涂料層已經廣泛運用在模具制造業中，如專利公開號為CN1488455A的發明專利公開了一種電弧噴汽車覆蓋件沖壓模具快速制造方法，在其噴涂母模準備和基本處理步驟中包含對母模噴涂脫模劑；專利公布號為CN103302243A的發明專利公開了一種汽車進氣管金屬模重力鑄造工藝，其工藝包括對模具噴涂75～125微米的涂料，然后需要鋁液凈化。而上述兩個專利都沒有公布脫模劑或者涂料的成分，其噴涂的具體步驟也沒有公布。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種金屬型模具的噴涂材料及其噴涂工藝。

本發明的是通過以下技術方案實現的：

一種金屬型模具的噴涂材料，包含氧化鋅、水玻璃和去離子水，

其中氧化鋅是一種白色粉末，難溶于水，可溶于酸和強堿，氧化鋅是一種常用的化學添加劑，廣泛地應用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產品的制作中，純凈的氧化鋅熔點是1975℃，在金屬模具鑄造溫度下化學性能穩定，含有氧化鋅的該涂料具有阻燃性好和粘合性好的效果，并且作為涂料，其熔點較高，在一般的金屬鑄造時，其鑄造溫度都不能到到達氧化鋅的熔點，澆注時可減輕金屬液對金屬型的熱沖擊，隔絕液體金屬對鑄型面的立接沖刷，防止鑄件粘型，在取出鑄件時，可緩沖鑄件對金屬型和型芯的摩擦破壞，并使鑄件易于自型中取出；同時夠改善金屬型的儲氣、排氣作用。

水玻璃為硅酸鈉溶液狀態，硅酸鈉在以水為分散劑的體系中為無色、略帶色的透明或半透明粘稠狀液體。水玻璃分為鈉水玻璃和鉀水玻璃兩類，其中鈉水玻璃的分子式為Na₂O.nSiO₂，鉀水玻璃的分子式N₂O.nSiO₂。本技術選用鉀水玻璃作為原料，其熔點為1300℃～1400℃，廣泛用于防腐、鑄造、油田、鉆井和各種高檔涂料中。主要用于耐酸、耐熱、耐磨等防腐工程中，配成耐酸耐熱材料。按不同用途可分別制成鉀水玻璃（KPI）膠泥、鉀水玻璃（KPI）砂漿、鉀水玻璃（KPI）混凝土等工程原料，其具有機械強度大、粘結力高、空隙率小、抗滲耐水性高、耐酸性能好、耐熱性好等優點，在堿性介質、含氟介質、中性鹽類溶液和高級脂肪酸中也具有耐腐蝕性。而高模數硅酸鉀主要在高級涂料中作為粘合劑使用，具有很好的粘結力、強度和耐熱性，且保溫效果較好，其中高模數硅酸鉀是指用二氧化硅與氧化鉀的比例超過4.8的硅酸鉀水溶液。介于此，本技術選用高模數硅酸鉀的水溶液作為該涂料的原料，其涂料機械強度大、粘合力高，空隙率小、耐熱性強和保溫效果好，調節鑄件各部位在金屬型中的冷卻速度，控制鑄件的凝固補縮順序，保證獲得薄壁的鑄件，同時能夠改善金屬型的儲氣、排氣、保溫作用。

去離子水是指去除水中的陰離子和陽離子雜質后的純水，用去離子水作為溶劑，可以避免氧化鋅和水玻璃與水中的離子反應，部分變質失去其物理特性，去離子水保證了涂料在高溫噴涂、預熱固定和鑄件鑄造過程中物理性能穩定不變。

為了達到本發明的技術效果，本發明還提供了一種金屬型模具噴涂材料的噴涂工藝，包括以下步驟：

1）配制涂料，水溫最好在50℃～60℃使得氧化鋅、水玻璃充分溶解，使用前應先過濾，使用時攪拌均勻；

2）模具冷卻，吹砂完畢的模具預熱到涂料噴涂溫度280℃～350℃；

3）噴涂，選擇直徑為1.3mm涂料噴槍噴嘴，選擇風壓為0.35～0.4Mpa的風槍，噴涂時，風槍開關狀態為全開關的1/4～2/4，噴嘴到模具的距離為150mm～200mm，噴嘴角度與水平呈60°～120°，涂料噴涂的厚度為0.15mm～0.3mm；

4）預熱固定，將噴涂好的模具裝入保溫爐中烘烤，預熱至模具工作溫度350℃～420℃，并保持1～2h。