金屬型涂料在鋁合金鑄造中的應用

山東汽車零部件有限公司濟南分公司 （250200） 李中龍

金屬型鑄造和砂型鑄造相比，具有成本低、效率高、表面粗造度值低等特點，在鋁合金鑄造中廣泛應用。但由于金屬型沒有透氣性，熱傳遞速度較快，又會使鑄件產生冷隔、窩氣等缺陷，因此正確選擇和使用涂料是提高鑄件質量的重要環節。

1. 涂料的組元特性

近期市場上出售商品類金屬型涂料較多，我公司也曾試驗過幾種，保溫效果和附著力普遍較好，但儲氣、排氣效果不明顯。目前我公司仍沿用自制的涂料，其金屬型用涂料配方見附表。

涂料配方表（質量分數） （%）

（1）石墨粉的選擇 石墨粉的種類較多，我們選用的是自潤滑性較好的涂料用石墨，這種石墨粉極易溶于水。壓力鑄造用的石墨粉耐高溫、耐氧化，但自潤滑性較差，且不易溶于水，如用作金屬型鑄造涂料，脫模效果很不理想。

（2）氧化鋅的作用 氧化鋅不但有保溫作用，還能提高涂料的附著力。我公司曾做過試驗，如不添加氧化鋅，將石墨粉的比例提高到9%，涂料層明顯變薄，較脆，易脫落，涂料層的排氣效果也明顯降低。

2. 涂料的涂刷方式

涂料的涂刷方式也是影響鑄件表面質量的重要環節。

（1）涂前準備 金屬型腔壁的表面質量對涂料的附著力極其重要，新的金屬型必須進行徹底清洗、去油去銹，有起模斜度的部位必須用什錦銼和細砂布拋光（因為數控銑床加工的錐孔微觀上呈階梯狀，并非平整的斜面，很難脫模），已經使用過的模具也必須將原有的涂層徹底清除。

傳統的清除方法是用鋼絲刷或砂布人工清除，效率低，模具磨損嚴重。我公司目前采用的是噴砂清除法，就是用壓縮空氣將石英砂吹至型腔表面，這種方法不但效率高，而且能提高涂料的附著力。

近來，有些商家經常介紹采用干冰拋丸清理模具的方法，據說效果不錯，但目前尚未推廣。

（2）涂刷方式 2005年以前，我公司采用的涂刷方式是用毛筆將粘稠的涂料涂抹至型腔壁上，涂層厚且不均勻，有明顯的不規則紋理。后來改用噴涂法，就是將模具首先預熱到150～230℃，再用噴槍將涂料噴至型腔壁。噴涂時，噴槍應與型腔壁保持20～30cm，并呈45°角，盡量以“點射”為主，避免產生涂料堆積和斑點。

預熱溫度可采用“手持式紅外線測量儀”控制。溫度過低，涂層不均勻、易脫落；溫度過高，涂層迅速爆裂、變形或局部脫落。

3. 工作溫度的選擇

（1）金屬型的工作溫度一般選取鋁合金澆注溫度的1/3即可。再次將金屬型預熱至工作溫度，是為了徹底烘干涂料中的水分，充分發揮粘結劑的作用，避免出現“水爆”事故。

（2）在保證鑄件充填良好的前提下，模具工作溫度宜低些，以免影響生產效率和鑄件力學性能。

4. 結語

綜上所述，對某個特定的鑄件來說，只要選擇的涂料合適，涂料的組元和噴涂方式是穩定可靠的，預熱溫度又符合工藝要求，基本上就能獲得合格的鑄件。