涂层优化方法：刷涂、浸涂和喷涂

1.刷涂

刷涂与其他涂敷方法比较，是一种最简便、灵活的操作方法，在单件或小批量生产中广泛采用。自硬树脂砂型（芯）大多采用刷涂。根据使用的刷子不同，刷涂还可分为硬刷和软刷两种方式。硬刷使用的刷子和油漆施涂所用的相同，这种方法不适用于稠度较大的涂料。稠涂料涂敷时，有较深刷痕，涂层不易光滑，较多的场合是使用掸笔类软刷，该法特别适用于稠厚涂料，且可在铸型（芯）烘干前进行刷涂。

刷涂法的优点是，不论砂型或型芯形状多么复杂，都可利用刷子运动的快慢即剪切力的大小，保证型（芯）表面需要的涂层厚度。所以刷涂对涂料的性能要求不像其他方法那样严格。

刷涂法的主要缺点是，手工操作劳动强度大，生产率低，涂层质量也不易稳定，与施涂工的技术水平关系很大，因此，很难保证涂层表面质量稳定性。

图4-1所示为醇基涂料刷涂点燃干燥后的呋喃树脂砂型。

2.浸涂

浸涂是将芯或型全部或局部浸没在盛有涂料的槽中，经过很短时间后，从槽内取出，并使多余的涂料重新流回槽内的施涂方法。浸涂法主要有两种：①型芯运动，涂料槽固定（图4-2a）；②型芯固定，涂料槽运动。这种方法适用于大型芯且每次涂料用量少，适合于大量生产。

图4-1 刷涂后的自硬树脂砂型

无论采用何种浸涂方式，都具有相同的特点，即生产效率高，材料消耗量低，涂层质量好，而且对操作者无过高技术要求。因此浸涂在汽车、柴油机行业得到了广泛应用。图4-2b所示为机械手浸涂树脂型芯的照片。

图4-2 树脂型芯浸涂

a）涂料槽固定的手工浸涂法 b）机械手浸涂

3.喷涂

利用压缩空气及喷枪使涂料雾化的施涂方法，通称为喷涂法。它的特点是喷涂后的涂层质量均匀，可以克服刷涂时存在的刷痕现象。喷涂法生产效率高（比刷涂快5～6倍），尤其是喷涂面积大的砂型或型芯，快速而有效，适应机械流水生产需要。

（1）有气（空气）喷涂法 有气喷涂装置示意图如图4-3所示，可分为：

1）常用式：首先将控制阀中小球挪开，使压缩空气从水平管子喷出，在倾斜的垂直管子内上端形成负压，罐内涂料在大气压力作用下，从垂直管子上升，被压缩空气的高速气流冲散，射向型（芯）表面，形成薄而均匀的涂层。

2）流吸式：是依靠涂料本身的重力流向高速气流中去的。(www.xing528.com)

图4-3 有气喷涂装置示意图

a）常用式 b）流吸式

这两种吸力型喷枪的特点是涂料罐和喷枪紧连。而另一种有气喷涂是涂料罐与喷枪分离，两者用软管相连，涂料罐中通压缩空气，它迫使涂料沿着软管到达喷枪，当扳动喷枪开关时，涂料即经过喷枪嘴而喷出（图4-4）。

（2）热喷涂法 涂料粘度过大时，可提高温度，粘度会显著降低。对雾化前的涂料先预热，然后进行喷涂的工艺称为热喷涂法。热喷涂是目前正在发展中的涂料涂敷新技术，其特点为空气经过预热、降压后进入喷枪，喷枪嘴的尺寸较大，以防止堵塞。一般涂料预热至50～65℃范围内，喷涂压力可降低到0.17～0.2MPa。涂料中粉粒粒子与型（芯）撞击能减少，回弹现象减少。粉料含量可增大，喷涂次数也可相应减少，提高生产率。

（3）高压无气喷涂法 高压无气喷涂设备，是利用小型空气压缩机或空气压缩站提供的压缩空气，驱动往复式高压泵，使柱塞泵吸入的涂料增压，将高压泵输出的涂料流通过橡胶软管注入喷枪。施涂时打开喷枪，涂料立即形成高压扇形涂料流，即可进行喷涂，其装置如图4-5所示。

图4-4 压力型喷枪喷涂砂型的情景

图4-5 高压无气喷涂设备

1—进气管 2—调压阀 3—高压泵（A为气缸，B为柱塞泵） 4—涂料吸入器 5—涂料储桶 6—蓄能器 7—过滤器8—截止阀 9—高压软管 10—旋转接头 11—喷枪

高压无气喷涂的涂料流的雾化质量主要取决于喷枪的喷嘴结构。扇形涂料流的断面大小由喷嘴口的角度而定，一般为30°～40°，喷嘴结构如图4-6a所示。

图4-6 喷嘴结构及涂料流喷出形状

a）喷嘴结构 b）扇形涂料流喷出

高压扇形涂料流的断面一般为橄榄形，当射向砂型（芯）时，中心部分涂料粒密度较大，上下边缘较小，这主要是考虑到大型砂型（芯）一般需要重叠喷涂，做成橄榄形可使重叠喷涂部分的涂层和中心部分的涂层厚度相近，从而防止重叠部分的涂层过厚。喷涂时涂料流移动如图4-6b所示。