离心铸造金属铸型内壁铸造涂层的热离心涂敷方法技术

本发明专利技术公开了一种离心铸造金属铸型内壁铸造涂层的热离心涂敷方法，将原砂、粉状酚醛树脂、乌洛托品和添加剂机械混合后作为备用砂，将离心铸造轧辊时所用的金属铸型预热至２００－２６０℃，并使其匀速转动；将备用砂加入金属铸型中，在旋转和离心力双重作用下，备用砂沿金属铸型内壁分布，在涂敷过程中完成覆膜，当金属铸型因散热而冷却至１６０℃以下时，一定强度的涂层形成，就可以趁热浇注轧辊铸件了。本发明专利技术简化工艺环节，减少环境污染，提高了材料的利用率，节省能源，降低了设备投资，工艺稳定，便于自动控制。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铸造涂层的涂敷方法，尤其是一种离心铸造金属铸型内壁铸造涂层的热离心涂敷方法。
技术介绍
中、小型轧辊的毛坯生产多采用离心铸造方法，由于耐高温性、透气性以及便于取出铸件等要求，管状金属铸型内壁需要有一层0.1-4mm的铸造涂层。当前，铸造涂层多采用“压缩空气雾化法”实现，即用压缩空气将涂料从喷枪中带出，使雾状涂料微粒高速飞向铸型内壁，并附着在内壁上，从而形成涂层。但这种方法存在以下缺点(1)烟雾大，环境污染严重，涂料损耗率较高；(2)为了防止涂料堵塞喷枪，涂料稀释剂(如水)较多，因而管状金属铸型预热温度要求较高，能源浪费大；(3)因喷枪结构所限，涂料在压缩空气带动下形成的高速砂浆流使喷枪的细喷孔很快磨损，喷头消耗很大，喷涂工艺的日常运行成本高。管状金属铸型内壁的铸造涂层的形成，也可采用“高压无气喷涂法”，即用增压缸将粘稠涂料以15-35MPa的压力从特殊形状和结构的无气喷嘴中瞬时喷出、雾化，涂料微粒高速飞向铸型内壁，从而形成涂层。这种方法减少了粉尘污染，比“压缩空气雾化法”提高效率10-50倍，但由于涂料工作缸中的活塞快速往复运动，涂料中的细微砂粒使工作缸快速磨损，喷涂工艺的日常运行费用很高。管状金属铸型内壁的铸造涂层的形成，还可以采用“涂挂”方法实现。某些管道内壁也采用该方法形成保护层(有时采用改进的“刷挂法”实现)。但其涂层均匀性较差。现有技术中也有以覆膜砂作为金属铸型内壁铸造涂层的，它一般是将金属铸型加热至250℃左右，将覆膜砂倒满铸型，等待一定时间使金属铸型内壁形成硬化的覆膜砂铸造涂层后，倒出中心未硬化的剩余覆膜砂，从而形成金属铸型内壁铸造涂层。但该涂层内表面(使用面)往往不光洁，形成的铸件表面质量不高，且只适合小件生产。
技术实现思路
本专利技术克服了上述几种铸造涂层形成工艺的缺点，提供了一种离心铸造金属铸型内壁铸造涂层的热离心涂敷方法，该方法不仅简化工艺环节，减少环境污染，提高了原料的利用率，且节省能源，降低了设备投资，工艺稳定，便于自动控制。本专利技术通过下述
技术实现思路
实现1)将原砂、粉状酚醛树脂、乌洛托品机械混合后作为备用砂，其中粉状酚醛树脂的加入量为砂加入量的1.5-6％，乌洛托品的加入量为粉状酚醛树脂加入量的12-20％，上述比例均为质量比；2)将离心铸造轧辊时所用的金属铸型预热至200-260℃，并使其匀速转动；3)将备用砂加入金属铸型中，在旋转和离心力双重作用下，备用砂沿金属铸型内壁分布，并被预热的金属铸型加热，备用砂中的砂粒构成薄层，砂粒之间存在空隙，备用砂中的粉状酚醛树脂最初覆盖在砂层上，随后被加热融化，在离心力作用下，逐渐填入砂粒空隙，以及砂粒与金属铸型之间的空隙，多余的已融化粉状酚醛树脂覆盖在砂层上；4)当金属铸型因散热而冷却至160℃以下时，停止铸型旋转，此时树脂已固化，铸造涂层形成。备用砂中的原砂选用70-120目的风选砂或水洗砂。此外，可在备用砂中加入添加剂，并和原砂、粉状酚醛树脂、乌洛托品一起机械混合，添加剂的加入量为粉状酚醛树脂加入量的0-10％。所述的添加剂可根据需要选用硬脂酸钙或二氧化硅或三氧化二铁。通过采用上述技术方案，本专利技术取得了以下技术效果1)备用砂是将覆膜砂各组分机械混合制成，在涂敷过程中形成覆膜，故省去了复杂的覆膜砂制备工艺，降低了原料成本；2)涂敷时无粉尘，烟雾少，减少了环境污染，提高了原料的利用率；3)备用砂不含稀释剂，加入铸型时铸型的热量损失小，因而金属铸型的预热温度较“水基涂料喷涂”低100℃以上，节省了能源；4)因无喷涂装置，涂层形成工艺的运行成本低；5)备用砂是在金属铸型旋转和离心力的双重作用下自铺平，所以涂层的均匀性好；6)通过控制备用砂的加入量，能准确控制涂层厚度。具体实施例方式选用10Kg70-120目的风选砂、0.25Kg粉状酚醛树脂和0.04Kg的乌洛托品机械混合(小铲翻动)制成备用砂；将内直径为150mm的厚金属管铸型，预热200℃，两端加上密封环后在电动机带动下以900r/min的速度旋转；将0.125Kg备用砂用开槽的盛料管沿金属铸型全长翻转加入金属铸型中。在旋转和离心力双重作用下，备用砂沿金属铸型内壁分布，并被预热的金属铸型加热。备用砂中的砂粒构成薄层，砂粒之间存在空隙，备用砂中的粉状酚醛树脂最初覆盖在砂层上，随后被加热融化，在离心力作用下，逐渐填入砂粒空隙，以及砂粒与金属铸型之间的空隙，多余的已融化粉状酚醛树脂覆盖在砂层上；10分钟后，停止铸型旋转，此时金属铸型因散热而冷却至160℃以下，树脂已固化，一定强度的涂层形成，就可以趁热浇注轧辊铸件了。对于工厂生产用大型金属铸型预热至200-260℃，将其放置于托辊上，并使其在主动托辊带动下转动。添加剂可根据生产中的实际需要进行添加，添加硬脂酸钙主要起脱模作用；添加二氧化硅主要起提高高温强度作用；添加三氧化二铁则起防止铸件产生气孔的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
离心铸造金属铸型内壁铸造涂层的热离心涂敷方法，其特征在于：１）将原砂、粉状酚醛树脂、乌洛托品机械混合后作为备用砂，其中粉状酚醛树脂的加入量为原砂加入量的１．５－６％，乌洛托品的加入量为粉状酚醛树脂加入量的１２－２０％，上述比例均匀为 质量比；２）将离心铸造轧辊时所用的金属铸型预热至２００－２６０℃，并使其匀速转动；３）将备用砂加入金属铸型中，在旋转和离心力双重作用下，备用砂沿金属铸型内壁分布，并被预热的金属铸型加热，备用砂中的砂粒构成薄层，砂粒之间存在空 隙，备用砂中的粉状酚醛树脂最初覆盖在砂层上，随后被加热融化，在离心力作用下，逐渐填入砂粒空隙，以及砂粒与金属铸型之间的空隙，多余的已融化粉状酚醛树脂覆盖在砂层上；４）当金属铸型因散热而冷却至１６０℃以下时，停止铸型旋转，此时树脂已固 化，铸造涂层形成。

【技术特征摘要】
1.离心铸造金属铸型内壁铸造涂层的热离心涂敷方法，其特征在于1)将原砂、粉状酚醛树脂、乌洛托品机械混合后作为备用砂，其中粉状酚醛树脂的加入量为原砂加入量的1.5-6％，乌洛托品的加入量为粉状酚醛树脂加入量的12-20％，上述比例均为质量比；2)将离心铸造轧辊时所用的金属铸型预热至200-260℃，并使其匀速转动；3)将备用砂加入金属铸型中，在旋转和离心力双重作用下，备用砂沿金属铸型内壁分布，并被预热的金属铸型加热，备用砂中的砂粒构成薄层，砂粒之间存在空隙，备用砂中的粉状酚醛树脂最初覆盖在砂层上，随后被加热融化，在离心力作用下，逐渐填入砂粒空隙，以及砂粒与金属铸型之间的空隙，多余的已融化粉状酚醛树脂覆盖在砂层上；4)当金属铸型因散热而冷却至160℃以下时，停止铸型旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘群山，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]