鋳造用塗料の溶射工程では、厚み不足や剥離などの問題がよく発生します。 この記事では、鋳造コーティングで遭遇するトップ 10 の問題の原因を分析し、対応する解決策を提供します。
1. コーティングの蓄積
◆原因：
- コーティングの遅い流れ: コーティングはネットワーク構造と降伏値を備えたチキソトロピー流体です。 降伏値と粘度が高いため、コーティングの流動性が妨げられます。
- コーティングプロセス中に発生するフローマークが金型に沿って蓄積し、エッジが不鮮明になることがあります。
・金型の傾斜角度が不適切。
- 流量が不十分な場合、コーティングが蓄積します。
- 圧力が不十分であると、流れが遅くなり、蓄積が起こります。
◆解決策：
1. コーティングの蓄積を減らすには、コーティングの波形スケールを 22-26 まで下げることを検討してください。この範囲が最適な流動性を提供するためです。 コーティングの降伏値と粘度を低下させます。
2. エアダクトでブローするか、希釈剤に浸したブラシを使用して、フローマークを除去します。
3. 金型が適切な角度で配置されていることを確認します。 クレーンを使用して金型をコーティング タンクの上に 75-90 度の水平角度で吊り下げ、効果的なコーティングの流れを実現します。
4. 流量を高めるためにコーティングロッドヘッドとホースの断面積を増やします。 一般的に使用されるコーティング ロッドのヘッドとホースには、4- 方向の分割があります。 必要に応じて、4- ウェイ スプリット ロッド ヘッドと 6- ウェイ スプリット ホースを使用して断面積を増やすか、6- ウェイ スプリットと両方を使用します。
5. 空気圧を上げると流量が増加します。 望ましいコーティングの厚さを達成するには、スプレーからコーティングが流出する速度は 100-200 mm/s の範囲内である必要があります。 空気圧は通常、0.4×105 Pa ～ 0.6×105 Pa の範囲であり、過度の圧力は飛び散りを引き起こす可能性があります。
2. コーティングの厚さが不十分である
◆原因：
1. コーティングが十分な厚さを形成せず、直接流れてしまいます。
2. 塗膜が鋳型砂に完全に浸透し、塗膜厚さが不足します。
3. 金型表面に接着剤の残留物があり、コーティングの浸透性が低下し、コーティングの厚さに直接影響します。
◆解決策：
1. コーティングの粘度を上げて (最大値が 7 秒を超えないように)、密着性を高め、過剰な流れを避けます。
2. 金型のコンパクト性を向上させ、過剰なコーティングの浸透を効果的に防ぎます。 金型のコンパクトさのレベルは 45% ～ 55% が適切です。
3. 製造前に、金型表面の離型剤が完全に乾燥していることを確認してください。 金型に部分的に離型剤が付着している箇所がある場合は、コーティングを施す前に目の細かいサンドペーパーで軽く研磨してください。
4. 鋳鉄型の湿潤コーティング厚さの要件については、次のとおりです。
- 薄肉鋳物: 0.15mm-0.30mm
- 中型鋳物: 0.30mm-0.75mm
- 厚肉鋳物: 0.75mm-1.00mm
- 極厚鋳物: 1.00mm-2.00mm
3. 塗装面の剥離
組み立てプロセス中に、オペレーターがエアパイプを使用して金型キャビティから緩んだ砂を吹き飛ばすときに、コーティング層が時折剥離することが観察されることがあります。
◆原因：
1. 塗膜強度が低い。
2. コーティング層間の結合が不十分で、全体の凝集力が不足します。
◆解決策：
1. コーティング中のバインダー含有量が不十分であると、コーティングの強度が不十分になる可能性があります。 したがって、コーティング中のバインダーの割合を増やす必要があります。
2. コーティングの焼き付けが不十分であると、層間の結合に影響を与えます。 重量が3トンを超える鋳物については、点火時期を制御することでこの問題に対処できます。 一般に、点火は上部ボックスのコーティング塗布から 3-5 秒後、下部ボックスのコーティング塗布から 5-7 秒後に行われます。 あるいは、ガス燃焼乾燥を使用することもできますが、コーティングに亀裂が入る可能性があるため、最適な乾燥時間を超えないよう注意してください。
4. 鋳物への砂の付着
塗膜の耐火性が不十分であると、塗膜や鋳型と高温の溶湯との間で化学反応が起こり、鋳物表面に砂付着と呼ばれる付着性の高い物質が形成されます。 砂の付着現象はフローコーティング工程でも発生することがあります。
◆解決策：
1. 高アルミナ粘土粉末やケイ酸ジルコニウム粉末などの耐火性充填剤を使用してコーティングの組成を変更し、耐火性を高めます。
2. コーティングの厚さを増やし、コーティングの厚さの最大要件を超えないようにします。 厚すぎると塗装剥がれなどの鋳造欠陥が発生する可能性があります。
3. 流動性の低下を防ぐために、最大スランプ値 28 でフロー コーティング材料の流動性を改善します。
4. 鋳物が局所的に過熱し、フローコーティング中に砂が付着しやすい場合は、フローコーティングプロセスの前にこれらのホットスポットに高耐火性コーティングを適用して、砂の付着を効果的に防止します。
5. ひどいフローマーク
◆原因：
1. 粘度が高いためコーティングの流動性が悪く、下降流時にコーティングが適切に滴下できず、ひどいフローマークが発生します。
2. 塗料流出時の過度の圧力により、塗料アプリケーターが金型表面に近づきすぎ、塗料表面に衝撃が加わり、不均一なマークが発生します。
3. 塗布流量が不足したり、流れが不安定になると、金型表面にフローマークが発生します。
◆解決策：
1. フロー コーティング中は、金型表面に長時間滞留することなく、高流量を使用して上から下まで素早くコーティングします。
2. 粘度を下げることにより、コーティングの流動性とレベリングを改善します。
3. コーティング アプリケーターと金型表面の間の距離を増やします (通常は 18-25 mm の範囲)。
4. 扇形のコーティング アプリケーターを使用します。
６． レイヤリング
◆原因：
レイヤリングとは、金型表面に複数のフロー コーティングを上から下または左から右に塗布するときに発生する重なり合うテクスチャを指します。 主な原因としては、金型温度の高さ、コーティングの粘度の高さ、フローコーティング時の流量の低下などが挙げられます。
◆解決策：
1. サンドミキサーで充填されたばかりで高温になっている金型にフロー コーティングを塗布する前に、ある程度の冷却時間を置きます。 冷却時間は、特定の状況に基づいて決定する必要があります。
2. コーティングのスランプ値を下げて流動性を改善します。
3. 流量を増やして、多重フローコーティングを回避します。 異なる仕様のフローコーティング機を併用することで、より効果的な流量コントロールが可能となります。 ポンプを選択するときは、わずかに高い揚程と流量の値を選択してください。 スイッチやその他の場所での漏れを制御することで、液体の流れを調整して、必要なコーティング圧力と流速を実現できます。
7. 塗装の飛散
塗装の飛散とは、塗装の滑らかな表面に塗料の液滴が発生することを指します。
◆原因：
この欠陥は主に、フローコーティング中の出口での過剰な圧力によって引き起こされます。
◆解決策：
1. フローコーティング中に出口の圧力を下げます。 コーティングが流れるチューブの直径、長さ、表面粗さ、位置などの要因は、コーティング圧力に大きな影響を与える可能性があります。 コーティングの出口圧力 (P) は 0.4×105 Pa 以上でなければなりません。
2. コーティングの飛散を防ぐため、コーティング アプリケーターと金型表面の間の垂直流コーティングを避けてください。
8. 金型表面の砂浸食
一般に「砂洗い流し」として知られる砂浸食は、長期間の使用や離型が不安定になった後に金型表面に発生することがよくあります。 フローコート後の金型表面の平坦度不足やヒケは外観品質に大きく影響します。
◆解決策：
方法 1: フロー コーティングの前に、金型表面の砂浸食領域をコーティング ペーストで修復します。 しかし、この方法では十分な乾燥時間を与えないと補修箇所が泡立つ可能性があり、フローコート後の待ち時間が長くなるという欠点があります。
方法2：フローコーティング後、サンドエロージョンの影響を受けた箇所をコーティングペーストで補修し、希釈剤で平らにしてから点火する。 この方法は、人力を節約し、工具や以前の操作によって生じる欠点を補うことができるため、広く使用されています。
9. 塗装ムラ
フロー コーティング中、金型にはコーティングが薄い部分と厚い部分ができるのが一般的です。 粘度計のローター速度が固定されている場合、せん断時間が増加するにつれて、コーティングの見かけの粘度は減少します。 この減少は最終的には定常状態に達します。 ただし、コーティングを静置したままにすると、静置時間の経過とともに見かけの粘度が徐々に増加します。 この現象はチキソトロピーとして知られています。 コーティングの過剰なチキソトロピーはレベリングを促進しますが、過度の流動を引き起こし、コーティングの厚さが不均一になる可能性があります。 流動性が悪く、傾斜角が小さいと、コーティングの厚さが不均一になる場合もあります。 水性ケイ酸ジルコニウム粉末コーティングの場合、理想的なチキソトロピー率 (M) は 9% - 12% の間です。
10. 基材との接着不良と塗装の剥離
塗装プロセス中、基材と塗料の間の層間接着力が不十分な場合、塗料の層間剥離が発生することが多く、その結果、高い欠陥率が発生し、製品の品質と生産サイクルに重大な損害が発生します。
◆解決策：
一般的には、コーティングと基材の間の接着を強化する特別な添加剤である接着促進剤を使用します。 これらの促進剤は、材料表面の極性基と効果的に結合する特定の官能基を備えており、強力な層間接着力をもたらし、優れたプライマーとして機能します。
まとめ：
1. フローコーティング技術により、従来の刷毛塗り工法に比べて効率が10倍近く向上し、鋳物の量産ラインに最適です。
2. フローコーティング後の金型表面は滑らかになり、コーティングの厚さ、密度が均一で、輪郭が鮮明になります。 鋳造後の鋳物の表面仕上げは Ra25um 以上に達することがあり、寸法精度は高く、GB 6414-1999「鋳物の寸法公差と機械加工許容値」によれば CT9 以上を達成します。
3. フローコーティングにより、流れ落ちた余分な塗料を再利用できます。 フィールドテストでは、フローコーティング技術を使用するとコーティング材料を約 25% 節約できることが示されています。
4. 複数の実験を通じて、フロー コーティングの最適なスランプ値は 22-26 の間にあり、その結果、最高の流動性、適切なコーティング厚さ、鋳造欠陥が最小限に抑えられることがわかりました。
5. フローコーティングは環境汚染を軽減し、塗料粉塵による空気汚染の問題を効果的に解決します。
6. コーティングと基材の間の接着の問題は、接着促進剤を使用することで迅速に解決できます。
