一种用于改善喷墨打印砂型铸件表面质量的涂料工艺方法与流程

本发明属于喷墨打印砂型领域，涉及一种用于改善喷墨打印砂型铸件表面质量的涂料工艺方法。

背景技术：

1、随着航空发动机及传动系统的迭代发展，发动机及传动系统机匣铸件的结构越来越趋于复杂化设计，铸件内腔油路高度集成化，并且对铸件产品的尺寸精度提出了较高的需求，这对零部件产品在铸造过程中的组型过程带来了巨大挑战，型芯的定位以及配合精度均对铸件产品的尺寸精度产生直接的影响。近年来，得益于3d打印技术的逐渐成熟，3d打印砂型砂芯已经被广泛的使用于航空发动机及传动系统中的科研铸件产品上。喷墨打印砂型砂芯属于3d打印技术中的一种工艺，其能够制造复杂结构的砂型砂芯，降低了铸型分型劈芯的难度，减少了人工组装型芯的数量，对于复杂结构、高集成度油路铸件的尺寸精度控制带来了便利。

2、然而，使用喷墨打印砂型砂芯也存在着一定的弊端。受制于打印工艺原理，喷墨打印砂型砂芯与传统冷工装模具生产的砂型砂芯相比，其表层致密度较低，发气量大，表面粗糙度不好，在浇铸过程中型芯的发气会增大铸件表面存在气孔缺陷的风险，并且尤其是在差压、压力釜等工艺下凝固时，由于型芯表层致密度低，极易引发铸件内腔表面粘砂现象，在复杂型腔铸件中，这种粘砂是极不容易被清理的。此外，部分航空发动机及传动系统机匣对涵道、流道、叶型等特征部位的表面粗糙度需求较高，喷墨打印砂型砂芯的表面粗糙度无法满足这类机匣铸件的需求。因此，喷墨打印砂型砂芯虽然对航空发动机及传动系统的科研产品生产带来了较多的便利，但是其表层较低的致密度、较差的粗糙度和较高的发气量等特征所导致的铸件表面粘砂、气孔缺陷、粗糙度不达标等问题仍然急迫需要解决。

技术实现思路

1、发明目的

2、本发明的目的是针对喷墨打印砂型砂芯的表面，提供一种改善砂型砂芯表面质量的复合涂料工艺方法，从而提高砂型砂芯表面强度，提升表层致密性及光滑性，降低铸件表面出现粘砂、气孔缺陷、粗糙度大等质量问题概率，提高铸件产品质量。

3、技术方案

4、为了实现改善喷墨打印砂型铸件表面质量的目的，本发明采用的技术方案如下所示：

5、一种用于改善喷墨打印砂型铸件表面质量的涂料工艺方法，包括如下步骤：

6、步骤一：分别将256b增强型涂料和l98c型涂料进行波美度调配，256b增强型涂料调配波美度控制在11～17之间，l98c型涂料调配波美度分为两种，分别控制在40～45以及65～70之间。

7、步骤二：将256b增强型涂料采用刷涂的方式涂覆在喷墨打印砂型表面上，涂覆过程中要保证砂型表面涂料的均匀性，

8、步骤三：将涂覆256b增强型涂料后的喷墨打印砂型静置晾晒，随后将其转运至回温炉内进行回温处理。

9、步骤四：待回温后的喷墨打印砂型温度降低，将l98c型涂料采用刷涂的方式涂覆在砂型表面上，涂覆过程中要保证砂型表面涂料的均匀性。该步骤中l98c型涂料采波美度65～70；

10、步骤五：当l98c型涂料涂覆完成后，使用明火将其点燃，去除其涂料中的酒精成分。

11、步骤六：当涂料中的酒精充分燃烧后，使用细腻的干布对其表面进行研磨处理，研磨过程要保证涂料表面的平整性。

12、步骤七：将l98c型涂料采用喷涂的方式涂覆在砂型表面上，涂覆过程中要保证砂型表面涂料的均匀性，该步骤中l98c型涂料采波美度40-45；

13、步骤八：当l98c型涂料涂覆完成后，使用明火将其点燃，去除其涂料中的酒精成分，待涂料中的酒精充分燃烧后，即可开始进行组型浇注。

14、优选地，所述步骤一中的256b增强型涂料为水基涂料，l98c型涂料为醇基涂料，256b增强型涂料采用纯净水进行波美度调制，l98c型涂料采用工业酒精进行调制。

15、优选地，所述步骤二中的256b增强型涂料的波美度为13-14之间，其涂覆后所形成的涂层质量更好，渗透深度与渗层致密度综合性能最佳。

16、优选地，所述步骤三中砂型的晾晒时间为5小时以上，回温温度为110～130℃，回温时间为2～3小时。

17、优选地，所述步骤四中经过回温处理后的砂型温度降至40℃以下时，可以开始进行l98c型涂料的涂覆，这时涂料中酒精的挥发速度较慢，对涂料的涂覆均匀性具有较好的效果。

18、优选地，所述步骤四和步骤五中l98c型涂料的波美度为67-68之间，对于填补砂型表面明显的凹坑孔隙具有较好的效果，涂层厚度以及致密层度最佳。

19、优选地，所述步骤六中涂料研磨的目标为砂型表面光整且研磨过程中不再有明显粉状涂料脱落。

20、优选地，所述步骤七和步骤八中l98c型涂料的波美度为41～43之间，此波美度涂料喷涂后，涂层既薄，又可实现对细小孔隙进行有效填补的作用。

21、优选地，所述步骤五、步骤八中采用明火点燃快速挥发酒精成分的方式可采用自然挥发的形式进行替代，这会对醇基涂层表面致密度有着显著改善作用。

22、本申请的有益效果在于：

23、通过本发明的复合涂料涂覆工艺技术，可以显著改善喷墨打印砂型铸件的表面粘砂、表面气孔以及表面粗糙度的问题，提高了铸件的表面质量，缩减了铸件表面光整所需时间，提高了生产效率，此复合涂料涂覆技术方法简单，易于操作。

技术特征：

1.一种用于改善喷墨打印砂型铸件表面质量的涂料工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤一中的256b增强型涂料为水基涂料，l98c型涂料为醇基涂料，256b增强型涂料采用纯净水进行波美度调制，l98c型涂料采用工业酒精进行调制。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤二中的256b增强型涂料的波美度为13-14之间，其涂覆后所形成的涂层质量更好，渗透深度与渗层致密度综合性能最佳。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中砂型的晾晒时间为5小时以上，回温温度为110～130℃，回温时间为2～3小时。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四中经过回温处理后的砂型温度降至40℃以下时，开始进行l98c型涂料的涂覆，这时涂料中酒精的挥发速度较慢，对涂料的涂覆均匀性具有较好的效果。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤四和步骤五中l98c型涂料的波美度为67-68之间，对于填补砂型表面明显的凹坑孔隙具有较好的效果，涂层厚度以及致密层度最佳。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤六中涂料研磨的目标为砂型表面光整且研磨过程中不再有明显粉状涂料脱落。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤七和步骤八中l98c型涂料的波美度为41～43之间。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤五、步骤八中采用明火点燃快速挥发酒精成分的方式采用自然挥发的形式进行替代。

技术总结本发明属于喷墨打印砂型领域，涉及一种用于改善喷墨打印砂型铸件表面质量的涂料工艺方法。通过对砂型表层的砂层进行强化，增加其致密性，并且提高砂型表层砂的结合强度，从而实现降低铸件粘砂和气孔缺陷的目的。此外，该复合涂料涂覆工艺方法还能够填补砂型表面的孔隙空位，使得砂型表面粗糙度降低，进而提高了砂型铸件的表面光整程度。提高了铸件的表面质量，缩减了铸件表面光整所需时间，提高了生产效率，此复合涂料涂覆技术方法简单，易于操作。技术研发人员：陈彦宏,乔昕,佟鑫,宋永雷,王志伟,张守伟,韩永华,车明受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11