Beim Aufsprühen von Gussbeschichtungen treten häufig mehrere Probleme auf, wie z. B. unzureichende Dicke und Ablösung. Dieser Artikel analysiert die Ursachen der zehn größten Probleme bei Gussbeschichtungen und bietet entsprechende Lösungen.
1. Beschichtungsaufbau
◆Ursachen:
- Langsames Fließen der Beschichtung: Beschichtungen sind thixotrope Flüssigkeiten mit Netzwerkstruktur und Fließgrenze. Ein hoher Fließwert und eine hohe Viskosität beeinträchtigen die Fließfähigkeit der Beschichtung.
- Während des Beschichtungsprozesses entstehende Fließspuren können sich entlang der Form ansammeln und zu unscharfen Kanten führen.
- Falscher Neigungswinkel der Form.
- Eine unzureichende Durchflussrate führt zur Ansammlung von Beschichtungen.
- Unzureichender Druck führt zu langsamem Fluss und Ansammlung.
◆Lösungen:
1. Um die Ansammlung von Beschichtungen zu reduzieren, sollten Sie die Wellenskala der Beschichtung auf 22-26 senken, da dieser Bereich eine optimale Fließfähigkeit bietet. Fließgrenze und Viskosität der Beschichtung verringern.
2. Beseitigen Sie Fließflecken, indem Sie mit einem Luftkanal ausblasen oder eine in Verdünnungsmittel getauchte Bürste verwenden.
3. Stellen Sie sicher, dass die Form in einem geeigneten Winkel platziert wird. Hängen Sie die Form mithilfe eines Krans in einem horizontalen Winkel von 75-90 Grad über dem Beschichtungstank auf, um einen effektiven Beschichtungsfluss zu gewährleisten.
4. Erhöhen Sie die Querschnittsfläche des Beschichtungsstabkopfes und des Schlauchs, um die Durchflussrate zu erhöhen. Der üblicherweise verwendete Beschichtungsstabkopf und -schlauch ist 4-fach geteilt. Erhöhen Sie bei Bedarf die Querschnittsfläche, indem Sie einen 4--fach geteilten Stangenkopf und einen 6--fach geteilten Schlauch verwenden oder beide mit einem 6--fach geteilten Schlauch verwenden.
5. Durch Erhöhen des Luftdrucks kann die Durchflussrate erhöht werden. Um die gewünschte Beschichtungsdicke zu erreichen, sollte die Geschwindigkeit, mit der die Beschichtung aus dem Sprühgerät fließt, im Bereich von 100-200 mm/s liegen. Der Luftdruck liegt typischerweise zwischen 0,4×105 Pa und 0,6×105 Pa, und zu hoher Druck kann zu Spritzern führen.
2. Unzureichende Schichtdicke
◆Ursachen:
1. Die Beschichtung bildet keine ausreichende Dicke und fließt direkt.
2. Die Beschichtung dringt vollständig in den Formsand ein, was zu einer unzureichenden Beschichtungsdicke führt.
3. Auf der Formoberfläche befinden sich Klebstoffreste, die die Durchlässigkeit der Beschichtung verringern und sich direkt auf die Dicke der Beschichtung auswirken.
◆Lösungen:
1. Erhöhen Sie die Viskosität der Beschichtung (maximal 7 Sekunden), um die Haftung zu verbessern und ein übermäßiges Fließen zu vermeiden.
2. Verbessern Sie die Kompaktheit der Form, um ein übermäßiges Eindringen der Beschichtung wirksam zu verhindern. Ein Formkompaktheitsgrad zwischen 45 % und 55 % ist angemessen.
3. Stellen Sie sicher, dass das Formtrennmittel auf der Formoberfläche vor der Produktion vollständig getrocknet ist. Sollten Stellen vorhanden sein, an denen die Form teilweise mit dem Trennmittel verunreinigt ist, schleifen Sie diese vor dem Auftragen der Beschichtung vorsichtig mit feinem Schleifpapier ab.
4. Anforderungen an die Nassbeschichtungsdicke auf Gusseisenformen:
- Dünnwandige Gussteile: 0.15mm-0.30mm
- Mittelgroße Gussteile: 0.30 mm-0.75 mm
- Dickwandige Gussteile: 0.75mm-1.00mm
- Extra dicke Gussteile: 1,00mm-2,00mm
3. Ablösung der Beschichtungsoberfläche
Während des Montageprozesses wird manchmal beobachtet, dass sich die Beschichtungsschicht gelegentlich löst, wenn Bediener Luftrohre verwenden, um losen Sand aus dem Formhohlraum zu blasen.
◆Ursachen:
1. Geringe Beschichtungsstärke.
2. Unzureichende Bindung zwischen den Beschichtungsschichten, was zu einem Mangel an Gesamtkohäsion führt.
◆Lösungen:
1. Ein unzureichender Bindemittelgehalt in der Beschichtung kann zu einer unzureichenden Beschichtungsfestigkeit führen. Daher ist es notwendig, den Anteil an Bindemitteln in der Beschichtung zu erhöhen.
2. Eine unzureichende Verbrennung der Beschichtung beeinträchtigt die Haftung zwischen den Schichten. Bei Gussstücken mit einem Gewicht von über 3 Tonnen kann dieses Problem durch die Steuerung des Zündzeitpunkts behoben werden. Im Allgemeinen sollte die Zündung 3-5 Sekunden nach dem Auftragen der Beschichtung auf den oberen Kasten und 5-7 Sekunden nach dem Auftragen der Beschichtung auf den unteren Kasten erfolgen. Alternativ kann eine Trocknung mit Gas durchgeführt werden. Achten Sie jedoch darauf, die optimale Trocknungszeit nicht zu überschreiten, da dies zu Rissen in der Beschichtung führen kann.
4. Sandhaftung auf Gussteilen
Die unzureichende Feuerfestigkeit der Beschichtung führt zu einer chemischen Reaktion zwischen der Beschichtung oder Form und dem geschmolzenen Hochtemperaturmetall, was zur Bildung einer stark haftenden Substanz auf der Gussoberfläche führt, die üblicherweise als Sandhaftung bezeichnet wird. Auch beim Fluten kann es zu Sandanhaftungen kommen.
◆Lösungen:
1. Modifizieren Sie die Zusammensetzung der Beschichtung, indem Sie feuerfeste Füllstoffe wie Tonpulver mit hohem Aluminiumoxidgehalt und Zirkoniumsilikatpulver verwenden, um deren Feuerfestigkeit zu erhöhen.
2. Erhöhen Sie die Schichtdicke und stellen Sie sicher, dass die maximale Schichtdicke nicht überschritten wird. Eine zu hohe Dicke kann zu Gussfehlern wie zum Beispiel einem Abblättern der Beschichtung führen.
3. Verbessern Sie die Fließfähigkeit des Fließbeschichtungsmaterials mit einem maximalen Setzwert von 28, um eine verminderte Fließfähigkeit zu verhindern.
4. Tragen Sie bei Gussteilen, die eine örtliche Überhitzung aufweisen und bei der Flutbeschichtung anfälliger für Sandanhaftungen sind, vor dem Flutbeschichtungsprozess eine hochfeuerfeste Beschichtung an diesen heißen Stellen auf, um Sandanhaftungen wirksam zu verhindern.
5. Starke Fließspuren
◆Ursachen:
1. Schlechte Fließfähigkeit der Beschichtung aufgrund der hohen Viskosität, was dazu führt, dass die Beschichtung beim Abwärtsfließen nicht richtig tropft und starke Fließspuren entstehen.
2. Übermäßiger Druck beim Ausfließen der Beschichtung, wobei sich der Beschichtungsapplikator zu nahe an der Formoberfläche befindet, was zu Stößen auf der Beschichtungsoberfläche und der Entstehung ungleichmäßiger Markierungen führt.
3. Unzureichende Fließgeschwindigkeit der Beschichtung oder instabiler Fluss, was zur Bildung von Fließspuren auf der Formoberfläche führt.
◆Lösungen:
1. Verwenden Sie beim Fluten eine hohe Fließgeschwindigkeit, um schnell von oben nach unten zu beschichten, ohne eine längere Verweilzeit auf der Formoberfläche.
2. Verbessern Sie die Fließfähigkeit und den Verlauf der Beschichtung, indem Sie deren Viskosität verringern.
3. Erhöhen Sie den Abstand zwischen dem Beschichtungsapplikator und der Formoberfläche, typischerweise im Bereich von 18-25mm.
4. Verwenden Sie einen fächerförmigen Beschichtungsapplikator.
6 . Schichtung
◆Ursachen:
Unter Schichtung versteht man die überlappende Textur, die entsteht, wenn mehrere Flutbeschichtungen entweder von oben nach unten oder von links nach rechts auf die Formoberfläche aufgetragen werden. Zu den Hauptursachen zählen eine hohe Formtemperatur, eine hohe Viskosität der Beschichtung und eine geringe Fließgeschwindigkeit beim Fluten.
◆Lösungen:
1. Warten Sie etwas Abkühlzeit, bevor Sie den Flutlack auf eine Form auftragen, die gerade mit dem Sandmischer gefüllt wurde und eine hohe Temperatur aufweist. Die Abkühlzeit sollte je nach Situation bestimmt werden.
2. Reduzieren Sie den Setzwert der Beschichtung, um ihre Fließfähigkeit zu verbessern.
3. Erhöhen Sie die Fließgeschwindigkeit, um mehrfache Fließbeschichtungen zu vermeiden. Durch den Einsatz von Flutbeschichtungsmaschinen unterschiedlicher Spezifikationen ist es möglich, die Fließgeschwindigkeit effektiver zu steuern. Wählen Sie bei der Pumpenauswahl etwas höhere Förderhöhen- und Durchflusswerte. Durch die Kontrolle der Leckage an Schaltern und anderen Stellen kann der Flüssigkeitsfluss reguliert werden, um den gewünschten Beschichtungsdruck und die gewünschte Fließgeschwindigkeit zu erreichen.
7. Spritzer der Beschichtung
Unter Beschichtungsspritzern versteht man das Auftreten von Farbtröpfchen auf der glatten Oberfläche der Beschichtung.
◆Ursachen:
Dieser Defekt wird hauptsächlich durch einen zu hohen Druck am Auslass beim Fluten verursacht.
◆Lösungen:
1. Reduzieren Sie beim Fluten den Druck am Auslass. Faktoren wie Durchmesser, Länge, Oberflächenrauheit und Position des Schlauchs, durch den die Beschichtung fließt, können einen erheblichen Einfluss auf den Beschichtungsdruck haben. Der Ausgangsdruck (P) der Beschichtung darf nicht weniger als 0,4×105 Pa betragen.
2. Vermeiden Sie eine senkrechte Beschichtung zwischen dem Beschichtungsapplikator und der Formoberfläche, um ein Verspritzen der Beschichtung zu verhindern.
8. Sanderosion auf der Formoberfläche
Sanderosion, allgemein bekannt als „Sandauswaschung“, tritt häufig nach längerem Gebrauch oder instabiler Formfreigabe auf der Formoberfläche auf. Unzureichende Ebenheit und Einsinken der Formoberfläche nach dem Fluten beeinträchtigen die optische Qualität stark.
◆Lösungen:
Methode 1: Reparieren Sie die Sanderosionsbereiche auf der Formoberfläche vor dem Fluten mit Beschichtungspaste. Allerdings hat diese Methode den Nachteil, dass nach dem Fluten eine längere Wartezeit erforderlich ist, da die reparierten Stellen bei unzureichender Trocknungszeit Blasen bilden können.
Methode 2: Nach dem Fluten die von Sanderosion betroffenen Stellen mit Beschichtungspaste ausbessern, mit Verdünnungsmittel egalisieren und anschließend entzünden. Diese Methode ist weit verbreitet, da sie Arbeitskräfte spart und die durch Werkzeuge und frühere Arbeitsgänge verursachten Mängel ausgleicht.
9. Ungleichmäßige Beschichtung
Beim Fluten kommt es häufig vor, dass die Form Bereiche mit dünneren und dickeren Beschichtungen aufweist. Die scheinbare Viskosität der Beschichtung nimmt mit zunehmender Scherzeit ab, wenn die Rotorgeschwindigkeit des Viskosimeters konstant ist. Dieser Rückgang erreicht schließlich einen stabilen Zustand. Wenn die Beschichtung jedoch statisch belassen wird, nimmt die scheinbare Viskosität mit der statischen Zeit allmählich zu. Dieses Phänomen wird als Thixotropie bezeichnet. Eine übermäßige Thixotropie der Beschichtung fördert den Verlauf, kann jedoch zu übermäßigem Fließen und einer ungleichmäßigen Beschichtungsdicke führen. Eine schlechte Fließfähigkeit und ein kleiner Neigungswinkel können ebenfalls zu einer ungleichmäßigen Schichtdicke führen. Für wasserbasierte Zirkoniumsilikat-Pulverbeschichtungen liegt ein idealer Thixotropiegrad (M) zwischen 9 % - 12 %.
10. Schlechte Haftung auf dem Untergrund und Farbablösung
Während des Lackierprozesses führt eine schlechte Zwischenschichthaftung zwischen Untergrund und Lack häufig zu einer Delaminierung des Lacks, was zu hohen Fehlerraten und erheblichen Schäden an Produktqualität und Produktionszyklen führt.
◆Lösungen:
Eine gängige Praxis ist der Einsatz von Haftvermittlern, das sind spezielle Zusätze, die die Haftung zwischen Beschichtung und Untergrund verbessern. Diese Promotoren verfügen über spezifische funktionelle Gruppen, die sich effektiv mit polaren Gruppen auf der Oberfläche des Materials verbinden, was zu einer starken Haftung zwischen den Schichten führt und als ausgezeichnete Grundierung dient.
Zusammenfassung:
1. Die Flutbeschichtungstechnologie verbessert die Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Bürstmethoden um fast das Zehnfache und eignet sich daher hervorragend für Massenproduktionslinien von Gussteilen.
2. Nach der Flutbeschichtung wird die Formoberfläche glatt, mit gleichmäßiger Beschichtungsdicke, Dichte und klaren Konturen. Nach dem Guss kann die Oberflächengüte der Gussteile über Ra25um liegen und die Maßgenauigkeit ist hoch und erreicht CT9 oder höher gemäß GB 6414-1999 „Dimensional Tolerances and Machining Allowances for Castings“.
3. Fließbeschichtung ermöglicht das Recycling der überschüssigen Beschichtung, die nach unten fließt. Feldversuche haben gezeigt, dass durch den Einsatz der Flutbeschichtungstechnik ca. 25 % des Beschichtungsmaterials eingespart werden können.
4. Durch mehrere Experimente wurde festgestellt, dass der optimale Setzmaßwert für die Flutbeschichtung zwischen 22-26 liegt, was zu bester Fließfähigkeit, geeigneter Beschichtungsdicke und minimalen Gussfehlern führt.
5. Die Flutbeschichtung reduziert die Umweltverschmutzung und löst effektiv das Problem der Luftverschmutzung durch Farbstaub.
6. Haftungsprobleme zwischen Beschichtung und Untergrund können durch den Einsatz von Haftvermittlern schnell gelöst werden.
