鋳造工場にとって、鋳物の品質は競争力の核となる要素です。アルコール系コーティングは鋳物の表面品質向上の鍵であり、その配合技術を習得することは、高品質な鋳物を実現するための鍵を握っているようなものです。本日は、アルコール系コーティングの配合の秘密に迫ります。

I. アルコール系コーティングについて

アルコールベースのコーティングは、通常、工業用アルコール、イソプロパノール、またはその他のアルコールを主な溶媒または分散媒体として使用し、その中に耐火骨材、バインダー、懸濁剤、およびその他の機能性添加剤を均一に分散させることによって作られます。

その最大の利点は、点火後の速乾性で、砂型表面に強固なコーティングを形成することです。これにより、鋳物の表面品質が大幅に向上するだけでなく、砂の付着や介在物などの欠陥を効果的に防止できます。当社の実用事例では、アルコール系コーティングを科学的に活用することで、鋳物の不良率を10～20%削減し、表面粗さを20～30%改善できることが実証されています。

典型的な配合では、耐火骨材は50～70%を占めます。耐火骨材は、コーティングの耐火性、化学安定性、および砂付着防止特性を直接決定します。一般的な骨材としては、鋳鋼および高級鋳鉄用のジルコン粉末、合金鋼用の褐色溶融アルミナおよび白色溶融アルミナ、鋳鉄および非鉄金属用の石英粉末、グラファイト粉末、およびクロマイト粉末などがあります。

ただし、骨材の粒度分布が極めて重要であることに注意することが重要です。粗い粒子が多いほど塗膜の浸透性は向上しますが、表面は粗くなります。一方、細かい粒子が多いほど緻密で滑らかな塗膜になりますが、ひび割れが発生しやすくなります。そのため、通常はメッシュサイズの異なる骨材を2種類以上混合する必要があります。

II. キャリア溶媒について

キャリア溶剤は約20～35％で、通常は濃度95％以上の工業用アルコールを使用します。水分含有量が多すぎると、塗料の懸濁性、刷毛塗り性、および強熱乾燥効果に重大な影響を与えます。イソプロパノールは乾燥が速く性能も優れていますが、コストが比較的高くなります。バインダーは1.5～3.5％で、高温用と低温用の2種類に分かれており、それぞれ高温時の塗料の接着強度と強熱直後の強度を確保します。

懸濁剤は固体粒子の沈降を防止するために使用されます。最も一般的に使用される懸濁剤は有機ベントナイトです。これはアルコール中で安定したゲルネットワークを形成します。リチウム系ベントナイトは活性化処理が必要です。PVBは懸濁剤と結合剤の両方の機能を備えています。添加剤には湿潤剤、消泡剤、防腐剤などがあり、コーティングの作業性と貯蔵安定性をさらに向上させます。

3. アルコールベースのコーティングの配合プロセスは特に重要です。

1. 原材料は厳格に検査し、設備は清掃し、作業区域では裸火の使用を厳禁する。換気を維持し、作業者は防毒マスク、手袋、その他の保護具を着用しなければならない。

2. アルコールをすべて混合タンクに注ぎ、高速（1000 回転数）で撹拌しながら、有機ベントナイトをゆっくりと均等に振り入れ、均一で粘性のあるコロイドが形成されるまで20～40分間撹拌します。

3. 中速（500～800 回転数）に切り替え、耐火骨材、バインダー、その他の粉末材料をゆっくりと順番に追加し、凝集や粉塵の発生を防ぎます。

4. 粉末をすべて加えたら、回転数を1200rpmに上げ、1～2時間高速で撹拌します。より高品質なコーティングを得るには、コロイドミルまたはローラーミルでさらに粉砕し、コーティングを細かくします。

5. コーティング剤を12～24時間シールし、熟成させる。特性が安定したら、粘度、ボーメ度、懸濁特性を試験する。必要に応じて、アルコールまたは予め調製したベントナイトスラリーで微調整する。

IV. アルコール系コーティング剤の配合における主要な技術管理ポイント

粘度/密度: コーティング効果とコーティングの厚さに影響します。通常、ボーメ度は 40 ～ 70 なれ° に制御する必要があります。

懸濁液: 良好なコーティングは、沈殿が最小限で、ゆるい質感を保ちながら、長期間均一な状態を維持する必要があります。

ブラッシング/レベリング: コーティングは、ブラッシングしやすく、ブラシで簡単に塗れず、レベリング性が良好である必要があります。

点火と乾燥: 爆燃やひび割れを起こさずに、迅速かつ均一に乾燥する必要があります。

耐湿性: 水分の吸収と軟化を防ぎます。これは PVB または樹脂を追加することで改善できます。

さらに、アルコール系コーティング剤は可燃性および爆発性があることに注意することが重要です。配合、保管、使用プロセス全体は、厳格な防火・防爆対策を講じる必要があります。環境は十分に換気され、機器は適切に接地され、保管場所は熱源から離れた場所に、防爆型の電気機器を備えていなければなりません。

結論として、良質な材料の使用、科学的な配合、製造工程の厳格な遵守、適切な撹拌と硬化時間の確保、性能試験に基づいた製造の指針、そして常に安全性を最優先することが鍵となります。これらのポイントを習得することで、鋳造品質の向上に向けた自信と、より安定した道筋が得られることは間違いありません。