Döküm için kaplamaların püskürtülmesi işlemi sırasında, yetersiz kalınlık ve ayrılma gibi çeşitli sorunlar sıklıkla ortaya çıkar. Bu makale, döküm kaplamalarda karşılaşılan en önemli on sorunun nedenlerini analiz etmekte ve bunlara karşılık gelen çözümler sunmaktadır.
1. Kaplama Oluşturma
◆Nedenler:
- Kaplamanın yavaş akışı: Kaplamalar ağ yapısı ve akma değeri olan tiksotropik akışkanlardır. Yüksek akma değeri ve viskozite kaplamanın akışkanlığını engellemektedir.
- Kaplama işlemi sırasında oluşan akış izleri kalıp boyunca birikerek kenarların net olmamasına neden olabilir.
- Kalıbın yanlış eğim açısı.
- Yetersiz akış hızı kaplama birikmesine neden olur.
- Yetersiz basınç akışın yavaşlamasına ve birikmeye neden olur.
◆Çözümler:
1. Kaplama oluşumunu azaltmak için kaplamanın dalga ölçeğini 22-26'ye düşürmeyi düşünün; çünkü bu aralık optimum akışkanlık sağlar. Kaplamanın akma değerini ve viskozitesini azaltın.
2. Bir hava kanalıyla üfleyerek veya seyrelticiye batırılmış bir fırça kullanarak akış izlerini ortadan kaldırın.
3. Kalıbın uygun açıda yerleştirildiğinden emin olun. Etkili kaplama akışı için kalıbı kaplama tankının üzerinde 75-90 derecelik yatay bir açıyla asmak için bir vinç kullanın.
4. Akış hızını artırmak için kaplama çubuğu kafasının ve hortumun kesit alanını artırın. Yaygın olarak kullanılan kaplama çubuğu kafası ve hortumunda 4-yol ayrımı vardır. Gerekirse, 4-yollu bölünmüş çubuk başlığı ve 6-yollu bölünmüş hortum kullanarak kesit alanını artırın veya her ikisini de 6-yollu bölünmüş olarak kullanın.
5. Artan hava basıncı akış hızını artırabilir. İstenilen kaplama kalınlığına ulaşmak için kaplamanın püskürtücüden dışarı akma hızı 100-200 mm/s aralığında olmalıdır. Hava basıncı tipik olarak 0,4×105 Pa ile 0,6×105 Pa arasında değişir ve aşırı basınç sıçramaya neden olabilir.
2. Yetersiz Kaplama Kalınlığı
◆Nedenler:
1. Kaplama yeterli kalınlık oluşturmuyor ve direkt akıyor.
2. Kaplama kalıp kumuna tamamen nüfuz ederek yetersiz kaplama kalınlığına neden olur.
3. Kalıp yüzeyinde yapışkan kalıntısı vardır, bu da kaplamanın geçirgenliğini azaltır ve kaplamanın kalınlığını doğrudan etkiler.
◆Çözümler:
1. Yapışmayı iyileştirmek ve aşırı akışı önlemek için kaplamanın viskozitesini artırın (maksimum değer 7 saniyeyi aşmayacak şekilde).
2. Aşırı kaplama nüfuzunu etkili bir şekilde önlemek için kalıbın kompaktlığını artırın. %45 ila %55 arasında bir kalıp kompaktlığı seviyesi uygundur.
3. Üretim öncesinde kalıp yüzeyindeki kalıp ayırıcı maddenin tamamen kuruduğundan emin olun. Kalıbın ayırıcı maddeyle kısmen kirlendiği alanlar varsa, kaplamayı uygulamadan önce bunları ince zımpara kağıdıyla hafifçe zımparalayın.
4. Dökme demir kalıplardaki ıslak kaplama kalınlığı gereksinimleri için:
- İnce duvarlı dökümler: 0.15mm-0.30mm
- Orta boyutlu dökümler: 0.30mm-0.75mm
- Kalın duvarlı dökümler: 0.75mm-1.00mm
- Ekstra kalın dökümler: 1.00mm-2.00mm
3. Kaplama Yüzeyinin Ayrılması
Montaj işlemi sırasında, bazen operatörler gevşek kumu kalıp boşluğundan üflemek için hava borularını kullandıklarında kaplama tabakasının ara sıra ayrıldığı gözlemlenir.
◆Nedenler:
1. Düşük kaplama mukavemeti.
2. Kaplama katmanları arasında yetersiz bağlanma, genel yapışma eksikliğine yol açar.
◆Çözümler:
1. Kaplamadaki yetersiz bağlayıcı içeriği yetersiz kaplama mukavemetine neden olabilir. Bu nedenle kaplamadaki bağlayıcı oranının arttırılması gerekmektedir.
2. Kaplamanın yetersiz yanması, katmanlar arasındaki yapışmayı etkiler. Ağırlığı 3 tonun üzerindeki dökümler için bu sorun, ateşleme zamanlamasının kontrol edilmesiyle çözülebilir. Genellikle ateşlemenin, üst kutu kaplama uygulamasından 3-5 saniye sonra ve alt kutu kaplama uygulamasından 5-7 saniye sonra gerçekleşmesi gerekir. Alternatif olarak gazla çalışan kurutma da kullanılabilir, ancak kaplamanın çatlamasına neden olabileceğinden optimum kuruma süresini aşmamaya dikkat edin.
4. Dökümlerde Kum Yapışma
Kaplamanın yetersiz refrakterliği, kaplama veya kalıp ile yüksek sıcaklıktaki erimiş metal arasında kimyasal bir reaksiyona yol açarak, genellikle kum yapışması olarak adlandırılan, döküm yüzeyinde oldukça yapışkan bir maddenin oluşmasına neden olur. Kumun yapışması olgusu, akışlı kaplama işlemi sırasında da meydana gelebilir.
◆Çözümler:
1. Kaplamanın refrakterliğini arttırmak için yüksek alüminalı kil tozu ve zirkonyum silikat tozu gibi refrakter dolgu maddeleri kullanarak kaplamanın bileşimini değiştirin.
2. Kaplama kalınlığı için maksimum gerekliliği aşmadığından emin olarak kaplama kalınlığını artırın. Aşırı kalınlık, kaplamanın soyulması gibi döküm kusurlarına yol açabilir.
3. Akışkanlığın azalmasını önlemek için, maksimum 28 çökme değeri ile akış kaplama malzemesinin akışkanlığını iyileştirin.
4. Lokal aşırı ısınma sergileyen ve akışlı kaplama sırasında kumun yapışmasına daha yatkın olan dökümler için, kumun yapışmasını etkili bir şekilde önlemek amacıyla akışlı kaplama işleminden önce bu sıcak noktalara yüksek refrakterliğe sahip bir kaplama uygulayın.
5. Şiddetli Akış İşaretleri
◆Nedenler:
1. Yüksek viskozite nedeniyle kaplamanın zayıf akışkanlığı, aşağı doğru akış sırasında kaplamanın düzgün şekilde damlamamasına neden olur ve ciddi akış izlerine neden olur.
2. Kaplama aplikatörünün kalıp yüzeyine çok yakın olması nedeniyle kaplamanın dışarı akması sırasında aşırı basınç, kaplama yüzeyinde darbe oluşmasına ve düzensiz işaretlerin oluşmasına neden olur.
3. Yetersiz kaplama akış hızı veya dengesiz akış, kalıp yüzeyinde akış izlerinin oluşmasına neden olur.
◆Çözümler:
1. Akışla kaplama sırasında, kalıp yüzeyinde uzun süre beklemeden yukarıdan aşağıya hızlı bir şekilde kaplama yapmak için yüksek akış hızı kullanın.
2. Viskozitesini azaltarak kaplamanın akışkanlığını ve düzleşmesini iyileştirin.
3. Kaplama aplikatörü ile kalıp yüzeyi arasındaki mesafeyi, genellikle 18-25mm arasında olacak şekilde artırın.
4. Yelpaze şeklinde bir kaplama aplikatörü kullanın.
6. Katmanlama
◆Nedenler:
Katmanlama, kalıp yüzeyine birden fazla akış kaplaması yukarıdan aşağıya veya soldan sağa uygulandığında oluşan üst üste binen dokuyu ifade eder. Ana nedenler arasında yüksek kalıp sıcaklığı, kaplamanın yüksek viskozitesi ve kaplama akışı sırasında düşük akış hızı yer alır.
◆Çözümler:
1. Akış kaplamasını kum mikseri tarafından yeni doldurulmuş ve yüksek sıcaklığa sahip bir kalıba uygulamadan önce biraz soğumasını bekleyin. Soğutma süresi spesifik duruma göre belirlenmelidir.
2. Akışkanlığını arttırmak için kaplamanın çökme değerini azaltın.
3. Birden fazla akış kaplamasını önlemek için akış hızını artırın. Farklı özelliklerdeki akış kaplama makineleri kullanılarak akış hızının daha etkin bir şekilde kontrol edilmesi mümkündür. Pompa seçerken biraz daha yüksek basma yüksekliği ve akış değerleri seçin. Anahtarlardaki ve diğer konumlardaki sızıntıyı kontrol ederek sıvı akışı, istenen kaplama basıncına ve akış hızına ulaşacak şekilde düzenlenebilir.
7. Kaplamanın Sıçratılması
Kaplamanın sıçraması, kaplamanın pürüzsüz yüzeyinde boya damlacıklarının oluşmasını ifade eder.
◆Nedenler:
Bu kusur öncelikle akışla kaplama sırasında çıkıştaki aşırı basınçtan kaynaklanır.
◆Çözümler:
1. Akış kaplaması sırasında çıkıştaki basıncı azaltın. Kaplamanın aktığı borunun çapı, uzunluğu, yüzey pürüzlülüğü ve konumu gibi faktörler, kaplama basıncı üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Kaplamanın çıkış basıncı (P), 0.4×105 Pa'dan az olmamalıdır.
2. Kaplamanın sıçramasını önlemek için kaplama aplikatörü ile kalıp yüzeyi arasında kaplamanın dikey akışını önleyin.
8. Kalıp Yüzeyinde Kum Erozyonu
Yaygın olarak "kumun yıkanması" olarak bilinen kum erozyonu, genellikle uzun süreli kullanım veya kararsız kalıp salınımı sonrasında kalıp yüzeyinde meydana gelir. Akış kaplama sonrası kalıp yüzeyinin düzgünlüğünün yetersiz olması ve çökmesi görünüm kalitesini büyük ölçüde etkilemektedir.
◆Çözümler:
Yöntem 1: Akış kaplamadan önce kalıp yüzeyindeki kum erozyonu olan alanları kaplama macunu ile onarın. Bununla birlikte, bu yöntemin, yeterli kuruma süresi verilmediği takdirde onarılan alanlarda kabarcıklar oluşabileceğinden, akışla kaplamadan sonra daha uzun bir bekleme süresi gerektirmesi gibi bir dezavantajı vardır.
Yöntem 2: Akış kaplamadan sonra, kum erozyonundan etkilenen alanları kaplama macunu ile onarın, seyreltici kullanarak düzeltin ve ardından tutuşturun. Bu yöntem, insan gücünden tasarruf sağladığı ve takımlama ve önceki işlemlerden kaynaklanan eksiklikleri telafi ettiği için yaygın olarak kullanılmaktadır.
9. Düzensiz Kaplama
Akış kaplama sırasında kalıbın daha ince ve daha kalın kaplamalı alanlara sahip olması yaygındır. Viskozimetrenin rotor hızı sabitlendiğinde, kesme süresi arttıkça kaplamanın görünen viskozitesi azalır. Bu düşüş sonunda istikrarlı bir duruma ulaşır. Ancak kaplama statik bırakılırsa görünür viskozite statik zamanla birlikte kademeli olarak artar. Bu olaya tiksotropi adı verilir. Kaplamanın aşırı tiksotropisi tesviyeyi teşvik eder ancak aşırı akışa yol açabilir ve eşit olmayan kaplama kalınlığına neden olabilir. Zayıf akışkanlık ve küçük eğim açısı da eşit olmayan kaplama kalınlığına neden olabilir. Su bazlı zirkonyum silikat toz kaplamalar için ideal bir tiksotropik oran (M) %9 - 12 arasındadır.
10. Yüzeye Zayıf Yapışma ve Boya Delaminasyonu
Boyama işlemi sırasında, alt tabaka ile boya arasındaki zayıf ara katman yapışması genellikle boyanın delaminasyonuna neden olur, bu da yüksek kusur oranlarına ve ürün kalitesinde ve üretim döngülerinde önemli hasara neden olur.
◆Çözümler:
Yaygın bir uygulama, kaplama ile alt tabaka arasındaki yapışmayı artıran özel katkı maddeleri olan yapışma arttırıcıların kullanılmasıdır. Bu destekleyiciler, malzemenin yüzeyindeki polar gruplarla etkili bir şekilde bağlanan, katmanlar arası güçlü yapışma sağlayan ve mükemmel primerler görevi gören spesifik fonksiyonel gruplara sahiptir.
Özet:
1. Akış kaplama teknolojisi, geleneksel fırçalama yöntemleriyle karşılaştırıldığında verimliliği neredeyse on kat artırır, bu da onu seri üretim döküm hatları için oldukça uygun hale getirir.
2. Akış kaplamadan sonra kalıp yüzeyi düzgün kaplama kalınlığı, yoğunluk ve net hatlarla pürüzsüz hale gelir. Döküm sonrası, dökümlerin yüzey kalitesi Ra25um'un üzerine ulaşabilir ve boyutsal doğruluk yüksektir; GB 6414-1999 "Dökümler için Boyutsal Toleranslar ve İşleme İzinleri"ne göre CT9 veya daha yüksek değerlere ulaşır.
3. Akış kaplama, aşağı doğru akan fazla kaplamanın geri dönüştürülmesini sağlar. Saha testleri, akışlı kaplama teknolojisinin kullanılmasının kaplama malzemesinden yaklaşık %25 oranında tasarruf edilebileceğini göstermiştir.
4. Çoklu deneyler yoluyla, akışlı kaplama için optimal çökme değerinin 22-26 arasında olduğu, bunun da en iyi akışkanlığa, uygun kaplama kalınlığına ve minimum döküm kusurlarına yol açtığı bulunmuştur.
5. Akış kaplama, havayı kirleten boya tozu sorununu etkili bir şekilde çözerek çevre kirliliğini azaltır.
6. Kaplama ile alt tabaka arasındaki yapışma sorunları, yapışma arttırıcılar kullanılarak hızlı bir şekilde çözülebilir.
