Con el continuo desarrollo de la tecnología industrial y de los procesos de producción, así como la intensificación de la competencia en el mercado global, especialmente desde la adhesión a la OMC, la industria de fabricación de maquinaria y los círculos de ingeniería tienen requisitos cada vez más elevados para la calidad de la fundición, especialmente la calidad de la superficie de la fundición.Recubrimiento de fundiciónSe refiere a un recubrimiento aplicado a la superficie de la cavidad o núcleo del molde para mejorar su refractariedad, estabilidad química, resistencia al desgaste por abrasión del metal, resistencia a la adhesión de la arena y otras propiedades. El recubrimiento de fundición está estrechamente relacionado con la calidad superficial de las piezas fundidas. Xinda analizará el impacto del recubrimiento de fundición en la calidad superficial de las piezas fundidas, considerando su función y rendimiento.
I. El papel de los recubrimientos
1. Reducir la adhesión mecánica y química de la arena en las superficies de fundición.
Los moldes y machos tienen muchos poros. Durante el proceso de fundición y solidificación, el metal fundido con presión estática y presión dinámica penetrará en los poros, formando una capa de arena metálica difícil de limpiar que se adhiere a la superficie de la fundición, lo que se denomina "adhesión mecánica a la arena". La aplicación de un revestimiento de fundición puede sellar los poros entre las partículas de arena en la capa superficial del molde y el macho, bloquear el canal de penetración del metal fundido y reducir la adhesión mecánica a la arena de las piezas fundidas. A una temperatura de fundición o inferior, la superficie del acero fundido generará continuamente una película de óxido metálico, que puede reaccionar químicamente con la arena de sílice, lo que provoca "adhesión química a la arena" en la superficie de la fundición. El uso de un revestimiento de fundición puede aislar el metal fundido de la superficie del molde o macho, inhibir la reacción química entre ellos y reducir o eliminar la adhesión química a la arena en la superficie de la fundición.
2. Reducir la inclusión de arena y el arrastre de arena en las superficies de fundición
Durante el proceso de fundición, el metal fundido a alta temperatura ejerce un fuerte efecto de radiación térmica sobre la superficie del molde y el macho. La presión térmica y la resistencia a la tracción en caliente generadas por el calentamiento del molde y el macho provocan la inclusión de arena en las piezas fundidas. El recubrimiento de fundición puede ralentizar el calentamiento radiante del molde o macho, reduciendo o eliminando así la aparición de defectos por inclusión de arena. Los recubrimientos con cierta capacidad de adhesión también pueden penetrar entre las partículas de arena en la capa superficial del molde y el macho, mejorando así la resistencia superficial y la resistencia al desgaste del molde o macho, y reduciendo los defectos por arrastre de arena en las piezas fundidas.
3. Mejorar el rendimiento de la superficie y la calidad interna de las piezas fundidas
Al añadir materiales de aislamiento térmico y refrigerantes al recubrimiento, se mejora la distribución de la temperatura en la cavidad del molde y se controla el proceso de solidificación y cristalización de la aleación, reduciendo así la aparición de grietas en frío y en caliente en la superficie de la pieza fundida. La adición de ciertos inoculantes o elementos de aleación al recubrimiento también permite lograr la inoculación local o la aleación superficial, mejorando así la estructura metalográfica y el rendimiento de las piezas fundidas.
II. El rendimiento de los recubrimientos
1. Estabilidad de la suspensión
Durante el almacenamiento o uso, las partículas sólidas del recubrimiento deben estar lo más suspendidas posible, sin estratificación, precipitación o aglomeración, para garantizar la uniformidad del rendimiento y la calidad del recubrimiento.
2. Cepillabilidad
El rendimiento útil de un recubrimiento con buena cepillabilidad es: cuando el cepillo está completamente sumergido en el recubrimiento para cepillar, es suave, no pegajoso y no transporta partículas de arena; después del cepillado, el recubrimiento puede nivelarse automáticamente sin marcas de cepillo y no se produce pérdida de recubrimiento en la superficie vertical de la cavidad.
3. Permeabilidad
Los recubrimientos de alta calidad deben penetrar a una profundidad adecuada en el molde y el macho. Generalmente, la profundidad de penetración debe ser de 2 a 3 veces el diámetro de las partículas de arena. La penetración del recubrimiento en los poros del molde de arena también mejora la afinidad entre las partículas de arena.
4. Resistencia superficial
La capacidad del recubrimiento para no dejar marcas ni desprender polvo tras ser rayado o cepillado por fuerzas externas tras el curado se denomina resistencia superficial. Una resistencia superficial suficiente puede evitar daños al molde durante la manipulación, el fraguado del macho y el cierre del molde. Un buen recubrimiento también debe tener buena resistencia a la adhesión a la arena, resistencia al agrietamiento, buena conservación y una baja generación de gases.
III. El principio del recubrimiento de fundición que afecta la calidad de la superficie de la fundición
1. Aislamiento de película de aire y película de carbono
El recubrimiento en polvo de grafito presenta una buena capacidad de pelado en fundiciones de hierro. Durante la fundición, la solidificación y el enfriamiento, el grafito genera una película de gas de monóxido de carbono y una película de carbono brillante, que impiden la interacción entre el metal fundido y la superficie del molde o macho, y previenen la adhesión de arena. Al rociar un recubrimiento, compuesto por aceite de motor usado y polvo de grafito, sobre la superficie de la cavidad húmeda del molde, se pueden obtener fundiciones de hierro de paredes delgadas con superficies extremadamente lisas gracias a la película de gas reductor y la película de carbono generadas por la alta temperatura de la fundición.
2. Aislamiento de escoria
Tras la fundición, se forma una capa de escoria en la interfaz entre la capa de recubrimiento y la pieza fundida, que presenta una alta viscosidad para unir el agregado refractario y bloquear la penetración del metal fundido. La capa de escoria tiene el mejor efecto cuando no produce reacción química con el silicato del metal fundido y no se humedece o básicamente no se humedece por el metal fundido. Durante el enfriamiento, el coeficiente de contracción lineal de la capa de escoria es bastante diferente al del metal de fundición, y se genera una gran tensión de corte en la interfaz entre la capa de escoria y la pieza fundida, lo que provoca el desprendimiento automático de la capa de recubrimiento. Esta teoría de prevenir la adhesión de arena mediante el uso de la capa de escoria se denomina teoría de aislamiento de escoria. Los recubrimientos formulados con metales reactivos y óxidos metálicos pueden generar un nuevo óxido refractario mediante reacción térmica, lo que puede prevenir la penetración del metal fundido.
3. Oxidación
La adherencia de la pieza fundida a la arena depende de si existe un espesor crítico de capa de óxido de hierro entre la pieza fundida y la capa de recubrimiento, cuyo espesor es de aproximadamente 100 μm. Para evitar la adhesión química de la arena, se debe aumentar el espesor del óxido. Cuando se supera este espesor crítico, la capa sinterizada de la arena de recubrimiento o moldeo y el óxido metálico se desprenden fácilmente de la pieza fundida. Al fundir piezas de acero en un molde de arena caliza, se produce la siguiente reacción: CaCO₃＝CaO+CO₂, lo que genera una atmósfera fuertemente oxidante dentro de la cavidad del molde, lo que intensifica la oxidación superficial de las piezas fundidas de acero. Por lo tanto, la arena caliza tiene un excelente efecto antiadherente.
Con una amplia experiencia en el campo de los recubrimientos para fundición, Xinda Coatings siempre se ha centrado en la calidad de las piezas fundidas, creando productos de alta calidad aptos para diversas fundiciones de acero, hierro y metales no ferrosos. Gracias a un equipo profesional de I+D, Xinda Coatings optimiza el diseño de fórmulas, selecciona agregados refractarios de alta pureza y ofrece una excelente estabilidad de suspensión, brochabilidad y permeabilidad. Tras el curado, el recubrimiento presenta una alta resistencia superficial y una buena resistencia al agrietamiento, lo que permite eliminar eficazmente defectos comunes como la adhesión mecánica y química de la arena, y la inclusión de arena. Al mismo tiempo, mediante la incorporación científica de componentes de aislamiento térmico, refrigeración e inoculación, se tiene en cuenta tanto el acabado superficial de las piezas fundidas como el rendimiento de la estructura metalográfica interna, reduciendo considerablemente los costes de limpieza y la tasa de desperdicio. Xinda Coatings ofrece soluciones personalizadas para diferentes procesos de moldeo, como arena de resina y arena de silicato de sodio, o para diferentes escenarios, como piezas fundidas para máquinas herramienta de gran tamaño y piezas fundidas de precisión de paredes delgadas. Con una calidad de producto estable y una experiencia de uso eficiente, ayuda a las empresas a mejorar la competitividad de la fundición, reducir los costos de producción, proteger la calidad de cada fundición con profesionalismo y convertirse en un socio de recubrimiento confiable para las empresas de fundición.
