Para as fundições, a qualidade das peças fundidas é a sua principal vantagem competitiva. Os revestimentos à base de álcool são essenciais para melhorar a qualidade da superfície das peças fundidas; dominar a tecnologia de formulação desses revestimentos é como ter a chave para produzir peças fundidas de alta qualidade. Hoje, vamos explorar os segredos da formulação de revestimentos à base de álcool.

I. Sobre revestimentos à base de álcool

Os revestimentos à base de álcool normalmente utilizam álcool industrial, isopropanol ou outros álcoois como principal solvente ou meio de dispersão, e são fabricados dispersando uniformemente agregados refratários, aglutinantes, agentes de suspensão e outros aditivos funcionais em seu interior.

Sua maior vantagem é a secagem rápida após a ignição, formando um revestimento robusto na superfície do molde de areia. Isso não só melhora significativamente a qualidade da superfície das peças fundidas, como também previne eficazmente defeitos como aderência de areia e inclusões. Nossos estudos de caso práticos demonstram que o uso científico de revestimentos à base de álcool pode reduzir a taxa de refugo de peças fundidas em 10% a 20% e melhorar a rugosidade da superfície em 20% a 30%.

Em uma formulação típica, os agregados refratários representam de 50% a 70%. Esses agregados determinam diretamente a refratariedade, a estabilidade química e as propriedades antiaderentes à areia do revestimento. Os agregados comuns incluem: pó de zircônio para aço fundido e ferro fundido de alta qualidade; alumina fundida marrom e alumina fundida branca para aço-liga; e pó de quartzo, pó de grafite e pó de cromita para ferro fundido e metais não ferrosos.

No entanto, é importante observar que a distribuição granulométrica do agregado é crucial. Partículas mais grossas resultam em melhor permeabilidade do revestimento, mas em uma superfície mais rugosa; partículas mais finas resultam em um revestimento denso e liso, porém mais propenso a fissuras. Portanto, geralmente é necessário misturar dois ou mais agregados com diferentes granulometrias.

II. Relativamente ao solvente transportador:

O solvente carreador representa aproximadamente 20% a 35% da composição, geralmente utilizando álcool industrial com concentração ≥ 95%. O excesso de umidade afeta severamente a suspensão, a aplicabilidade com pincel e a secagem por ignição do revestimento. O isopropanol seca rapidamente e apresenta bom desempenho, porém seu custo é relativamente alto. O aglutinante representa de 1,5% a 3,5% da composição e é dividido em tipos para altas e baixas temperaturas, garantindo, respectivamente, a resistência de adesão do revestimento em altas temperaturas e sua resistência imediata após a ignição.

Agentes de suspensão são utilizados para evitar a sedimentação de partículas sólidas; o agente de suspensão mais comum é a organobentonita. Ela pode formar uma rede de gel estável em álcool. A bentonita à base de lítio requer tratamento de ativação; o PVB possui funções tanto de suspensão quanto de ligação. Os aditivos incluem agentes umectantes, antiespumantes e conservantes, que melhoram ainda mais a trabalhabilidade e a estabilidade de armazenamento do revestimento.

III. O processo de formulação de revestimentos à base de álcool é particularmente crítico.

1. As matérias-primas devem ser rigorosamente inspecionadas, os equipamentos devem ser limpos e o uso de chamas abertas é estritamente proibido na área de operação. A ventilação deve ser mantida e os operadores devem usar respiradores, luvas e outros equipamentos de proteção.

2. Despeje todo o álcool no tanque de mistura. Enquanto agita em alta velocidade (1000 rpm), polvilhe lenta e uniformemente a organobentonita por 20 a 40 minutos até formar um coloide viscoso e uniforme.

3. Mude para velocidade média (500–800 rpm) e adicione lentamente os agregados refratários, os ligantes e outros materiais em pó em sequência, evitando a formação de grumos e poeira.

4. Após adicionar todo o pó, aumente a velocidade para 1200 rpm e agite em alta velocidade por 1 a 2 horas. Para um revestimento de maior qualidade, pode-se moer ainda mais o material utilizando um moinho coloidal ou um moinho de rolos para torná-lo mais fino.

5. Sele e deixe o revestimento curar por 12 a 24 horas. Após a estabilização das propriedades, teste a viscosidade, o grau Baumé e as propriedades de suspensão. Se necessário, faça ajustes com álcool ou pasta de bentonita previamente preparada.

IV. Principais pontos de controle técnico na formulação de revestimentos à base de álcool

Viscosidade/Densidade: Afeta o efeito e a espessura do revestimento; normalmente, o grau Baumé deve ser controlado entre 40 e 70 Be°.

Suspensão: Um bom revestimento deve permanecer uniforme por um longo período, com sedimentação mínima e textura solta.

Aplicação com pincel/Nivelamento: O revestimento deve ser fácil de aplicar com pincel, não deve ser autonivelante e deve ter boas propriedades de nivelamento.

Ignição e secagem: Requer secagem rápida e uniforme, sem deflagração ou rachaduras.

Resistência à umidade: Impede a absorção de umidade e o amolecimento; isso pode ser melhorado com a adição de PVB ou resina.

Além disso, é crucial observar que os revestimentos à base de álcool são inflamáveis ​​e explosivos. Todo o processo de formulação, armazenamento e uso deve ser rigorosamente à prova de fogo e explosão. O ambiente deve ser bem ventilado, os equipamentos devidamente aterrados e as áreas de armazenamento devem estar longe de fontes de calor e equipadas com equipamentos elétricos à prova de explosão.

Em conclusão, o uso de bons materiais, formulação científica, seguimento rigoroso do processo de produção, garantia de tempo adequado de agitação e cura, orientação da produção por meio de testes de desempenho e priorização constante da segurança são fundamentais. Dominar esses pontos certamente lhe dará maior confiança e um caminho mais estável para aprimorar a qualidade das peças fundidas.