ニュース

コーティング塗布における9つの一般的な問題と解決策

2025-09-03 13:43

1. コーティングの蓄積

コーティングの蓄積とは、施工後にコーティングが局所的に凝集することを指し、その結果、コーティングの厚さが不均一になり、砂型のエッジがぼやけます。これは主にフローコーティングプロセスで発生します。

原因

  1. コーティング自身の特性コーティング剤は、内部に網目構造と降伏点を持つチキソトロピー性流体です。降伏点が高すぎたり粘度が高すぎると、コーティング剤の流動性が著しく低下し、均一に流れにくくなり、堆積物が発生します。

  2. 建設フローマークの影響:塗膜の流動時に発生するフローマークは、塗膜とともに砂型の表面に沿って流れます。砂型に溝などの凹部がある場合、フローマークに運ばれた塗膜がそこに堆積しやすくなります。

  3. 砂型の不適切な設置角度:砂型の傾斜角度が小さすぎると、砂型表面のコーティングの流速が遅くなり、低地に滞留して堆積しやすくなります。

  4. 流量不足:フローコーティングの際、コーティングの出力流量が小さすぎるため、砂型の表面をコーティングで均一に覆うという要件を満たすことができず、余分なコーティングが局所的に蓄積しやすくなります。

  5. 低圧フローコーティング装置の空気圧が不十分な場合、コーティングの流出速度が遅くなり、コーティングが砂型の表面に長時間留まり、徐々に蓄積されます。

講じられた措置

  1. コーティング性能とボーメ度を調整する現場作業の観点から、コーティング剤のボーメ度を下げます。フローコーティング剤のボーメ度を22~26に制御すると、流動性が最適になることが実証されています。コーティング剤配合の観点からは、組成を最適化することで降伏値と粘度を下げ、流動性を向上させます。

  2. フローマークの除去: フローマークが発生した場合は、エアダクトを使用してフローマークに空気を吹き付け、空気の流れで余分な塗料を滑らかにするか、ブラシに適量のシンナーを含ませ、フローマークを軽く拭いて塗料が均一になるようにします。

  3. 砂型の設置角度を標準化:クレーンを使用して砂型をコーティングタンクの上に持ち上げ、砂型と水平面の角度を調整し、フローコーティングの場合は75〜90度の範囲に保ち、コーティングがスムーズに流れるようにして、堆積を減らします。

  4. 流量を増やすフローコーティングロッドヘッドとホースの断面積を大きくすることで、流量を増加させます。従来のフローコーティングロッドヘッドとホースは、主に4インチのパイプを使用しています。両方をそれぞれ4インチと6インチのパイプに交換することも、両方を6インチのパイプに交換してコーティング液の供給経路を拡張することもできます。

  5. 空気圧を調整するフローコーティング装置の空気圧を上げることで、コーティング流量を増加させることができます。一般的に、空気圧は0.4×10⁵パ~0.6×10⁵Paの範囲で制御されます。この際、フローコーティング装置からの塗料の流出速度は100~200mm/sに達し、適切なコーティング厚さを確保できるだけでなく、過剰な空気圧による塗料の飛散を防ぐことができます。

2. コーティングの厚さが不十分

コーティングの厚さが不十分だと、基材に対するコーティングの保護効果が低下し、鋳物やその他の製品の品質に影響を与え、使用要件を満たせなくなります。

原因

  1. コーティングの流れが速すぎる:塗膜の粘度が低く、密着性が低いため、施工後、十分な厚みを形成せずに基材表面に沿って流れ、塗膜全体の厚みが不足します。

  2. コーティングの過度な浸透:砂型などの基材の締固めが不十分で内部の気孔が大きい場合、コーティング剤を塗布すると基材に大量に浸透し、表面に十分な厚さのコーティングを形成できません。

  3. 基板表面の汚染:砂型の表面に離型剤を付着させ、砂型の表面に絶縁層を形成し、砂型へのコーティングの付着と浸透を低下させ、コーティングの厚さに直接影響を及ぼします。

講じられた措置

  1. コーティング粘度を上げる:コーティングの流動性を確保することを前提として、コーティング粘度を適切に高め、最大値が 7s を超えないようにすることで、コーティングの密着性を高め、コーティングの過剰な流動を防ぎ、コーティングが基材表面に十分な厚さを形成できるようにします。

  2. 砂型の圧縮性を向上させる:砂型製造工程を最適化することで、砂型の圧縮を45%~55%に制御し、砂型の内部気孔を減らし、コーティングの過剰な浸透を効果的に防止します。

  3. 基板表面を清掃する:砂型を作る前に型表面の離型剤が完全に乾燥していることを確認し、砂型の局所的に離型剤が付着している場合は、目の細かいサンドペーパーで離型剤が付着した部分を研磨してから流し込み施工を行ってください。

  4. コーティング厚さ基準の明確化鋳鉄砂型のウェットコーティングでは、鋳物の種類に応じて厚さの要件を設定します。

    • 薄肉鋳物:0.15mm~0.30mm

    • 中型鋳物:0.30mm~0.75mm

    • 厚肉鋳物:0.75mm~1.00mm

    • 極厚鋳物:1.00mm~2.00mm

3. 塗装面の剥離

コーティング表面の剥離は、主に組立工程で発生します。作業者がエアダクトを用いてキャビティ内の浮遊砂を清掃すると、コーティング表面が局所的に剥離しやすくなり、コーティングの完全性に影響を与えます。

原因

  1. コーティング強度不足: コーティング中のバインダーの量が少なすぎるため、コーティングに十分な凝集力が得られず、コーティング強度が低下し、外力(空気流の衝撃など)により剥がれやすくなります。

  2. コーティング層間の接着不良: 多重フローコーティングの際、前のコーティング層と次のコーティング層が完全に結合せず、コーティング層間に剥離現象が発生し、全体が形成されず、外力の影響を受けて層間剥離が発生しやすくなります。

講じられた措置

  1. バインダーの割合を増やす:コーティング処方の要求に応じて、コーティング中のバインダーの量を適切に増やして、コーティングの凝集力を高め、コーティング強度を向上させ、強度不足による剥離を回避します。

  2. 点火と焼成プロセスの最適化:コーティングの燃焼不足は層間接着に影響を与えます。3トン以上の鋳物では、点火時間を合理的に制御する必要があります。上段フローコーティング後3~5秒、下段フローコーティング後5~7秒で点火します。ガス焼成も可能ですが、過度の焼成によるコーティングの割れを防ぐため、焼成時間を厳密に制御する必要があります。

4. 鋳物砂の付着

鋳物砂の付着は、鋳物のコーティング構造においてよく見られる問題で、コーティングまたは砂型と高温の溶融金属との間の化学反応を指し、鋳物の表面に洗浄が困難な物質を形成し、鋳物の外観とその後の加工に影響を及ぼします。

ソリューション

  1. コーティング骨材組成の最適化:コーティング中の骨材を置き換え、高ボーキサイト粉末やジルコン粉末などの高耐火性の充填剤を選択し、コーティング全体の耐火性を向上させ、コーティングの高温溶融金属に対する耐性を高めます。

  2. コーティングの厚さを適切に増やす:コーティング厚さの最大値を超えないことを前提に、コーティング厚さを適切に増やすことによって砂型に対するコーティングの保護効果が向上しますが、厚すぎるとコーティング皮膜などの鋳造欠陥を引き起こす可能性があるので注意が必要です。

  3. コーティングのボーメ度を調整するフローコーティングのボーメ度を上げてコーティングの被覆率を高めますが、ボーメ度が高すぎるためにコーティングの流動性が低下し、施工品質に影響が出ないように、最大​​ボーメ度は 28 を超えないようにしてください。

  4. 高温部品のターゲットコーティング: 局所的に過熱する鋳物の場合、フローコーティングの前に、ホットスポット(鋳物の過熱しやすい部分)に耐火度の高い特殊コーティングをプレコーティングし、砂が付着しやすい部分の保護に重点を置きます。

5. ひどいフローマーク

重度のフローマークとは、コーティング施工後に基材表面に残る明らかなフロー痕跡のことで、フローコーティングやブラシコーティング工程でよく見られる、コーティング表面の凹凸を引き起こし、外観品質に影響を与えます。

原因

  1. コーティングの流動性が悪い: コーティング剤は粘度が高く、流動性およびレベリング性が悪く、下方に流れる際にスムーズに垂れ下がらず、基材表面に明らかなフローマークを形成します。

  2. 不適切な施工圧力と距離:コーティング液が流出する際の圧力が高すぎるため、フローコーティングロッドのヘッドとキャビティ表面の距離が近すぎる。コーティング液がコーティング面に強く衝突し、コーティングの平坦性が損なわれ、凹凸が発生します。

  3. 不安定な流量コーティングの出力流量が少なく、変動が大きいため、キャビティ表面のコーティングの被覆が不均一になり、断続的なフローマークが形成されます。

ソリューション

  1. フローコーティング操作方法の最適化:フローコーティング時には、大きな流量出力を使用し、操作プロセス中に上から下までフローコーティングを素早く完了し、フローコーティングロッドのヘッドが砂型の表面に長時間留まることを回避して、フローマークの発生を減らします。

  2. コーティングの流動性を向上させる:塗料の配合を調整したり、適量のシンナーを加えたりして塗料粘度を下げ、塗料の流動性とレベリング性を向上させ、塗料が基材表面を均一に覆うことができるようにします。

  3. フローコーティング距離を調整する: フローコーティングロッドのヘッドとキャビティ表面間の距離を増やし、一般的には 18 ~ 25 んん に制御して、コーティング液がコーティング表面に過度の影響を及ぼさないようにする必要があります。

  4. フローコーティングロッドヘッドの交換扇形のフローコーティングロッドヘッドを使用します。扇形ノズルは、コーティングをより広く均一に噴霧し、局所的なコーティングの堆積を減らし、フローマークの発生確率を低減します。

6. 積層

ラミネーションとは、キャビティ表面へのフローコーティング中に複数のフローコーティング操作によってコーティング表面に形成される、コーティングの完全性と平坦性を破壊する明らかな重なり合ったテクスチャを指します。

原因

  1. 砂型の温度が高すぎる砂型ミキサーで造型された直後の砂型は高温になっています。すぐにフローコーティングを行うと、高温によってコーティングの表面乾燥が促進され、後続のフローコーティングで塗布されたコーティングが前のコーティングと完全に一体化せず、層状化が発生します。

  2. コーティング粘度が高すぎる:コーティングの粘度が高く、流動性が悪いため、重ね塗りの際に、次のコーティングが前のコーティングの痕跡を覆いにくく、重なり合ったテクスチャが形成されやすい。

  3. 不十分な流量と多重フローコーティングフローコーティングの流量は小さく、1回のフローコーティングではコーティング厚の要件を満たすことができないため、複数回のフローコーティングが必要になります。各フローコーティングのコーティング層間に境界が形成されやすく、積層構造を形成します。

ソリューション

  1. 砂型の温度制御:砂型を砂撹拌機から流出させた後、すぐにフローコーティングを行わないでください。砂型の実際の温度に応じて、一定時間空気中に放置して冷却し、適切な温度範囲(通常は室温付近)まで下がってからフローコーティングを行います。

  2. コーティングのボーメ度を下げる: シンナーを添加してコーティングのボーメ度を下げ、コーティングの流動性を改善することで、多重フローコーティングで塗布されたコーティングをよりよく統合し、ラミネーションマークを減らすことができます。

  3. フローレートとフローコーティング回数の最適化:異なる仕様のフローコーティング機を製造し、コーティング厚さの要件に応じて流量を合理的に制御し、ヘッドと流量がやや高いポンプを選択し、制御スイッチで排出口を介した制御可能な液体の流れを実現して、1回のフローコーティングで必要なコーティング厚さに到達できるようにし、複数のフローコーティングを回避します。

7. コーティングの飛散

塗料飛散とは、フローコーティング工程において、フローコーティングロッドのヘッドから塗料が噴霧される際に液滴が発生し、それが形成された滑らかな塗料の表面に飛び散って斑点を形成し、塗料の外観に影響を与えることを指します。

原因

塗料飛散の主な原因は、フローコーティング出口圧力が高すぎることです。圧力が高すぎると、フローコーティングロッドヘッドから噴射される塗料の速度が速すぎて、空気と激しく衝突し、小さな液滴となってコーティング面に飛び散ります。

ソリューション

  1. フローコーティング出口圧力を下げる:コーティング流路の太さ、長さ、表面粗さ、流出位置などを考慮して、コーティング流出圧力Pを0.4×10⁵Pa以上の適正な範囲内に制御し、高圧による飛散を防止します。

  2. フローコーティング角度を調整するフローコーティング中は、フローコーティングロッドヘッドがキャビティ面に対して垂直にならないようにしてください。フローコーティングロッドヘッドを適切に傾けることで、コーティング材がキャビティ面に緩やかな角度で接触し、コーティング材の飛散を軽減できます。

8. 砂型表面の砂による傷(毛羽立ち)

砂型表面砂傷(通称:髪を染める)とは、鋳型の長期使用や不安定な鋳型昇降操作によって、砂型表面に局所的な損傷や陥没が生じることを指します。フローコーティング後、砂型表面の平坦性が悪化し、鋳物の外観品質に影響を与えます。

ソリューション

  1. フローコーティング前の修理:砂型の砂傷部にコーティングペーストを充填し、平坦化します。補修後すぐにフローコーティングを行わないでください。フローコーティング後に補修部に泡が発生しないように、コーティングペーストが完全に乾燥するまで一定時間置いてください。この方法は、砂傷の面積が広く、損傷が深刻な場合に適しています。

  2. フローコーティング後の補修まず、砂型にフローコーティングを施します。コーティングが乾燥した後、砂による傷ついた部分をコーティングペーストで補修し、シンナーでコーティングペーストを滑らかにし、最後に焼成処理を行います。この方法は現在広く使用されており、操作が簡単で労力を節約でき、金型や以前の作業によって生じた砂型の表面欠陥を効果的に補修できます。

9. 塗装ムラ

コーティングの不均一性は、主に、流動コーティング時に砂型のコーティングが上部で薄く、下部で厚くなるか、局所的な厚さの差が大きい場合に現れ、コーティングの砂型の保護効果と鋳造品質に影響を与えます。

原因

  1. 過度に強いコーティングチキソトロピー:コーティングのチキソトロピー性が過度に強く、流動過程におけるせん断時間の増加に伴い見かけ粘度が低下し、長時間後に一定値に達することがあります。静置状態に移行すると、静置時間の増加に伴い見かけ粘度が徐々に増加します。施工中、コーティングが過剰に流動しやすく、砂型上部のコーティングが過剰に失われ、上部が薄く、下部が厚い状態になります。

  2. 流動性と傾斜角の問題:コーティングの流動性が悪く、砂型表面を均一に覆うことができない、または砂型の傾斜角度が小さく、コーティングの流動速度が遅いため、底に溜まりやすく、コーティングの厚さが不均一になります。

  3. コーティングタイプの特性コーティングの種類によってチキソトロピー性に対する要求は異なります。例えば、水性ジルコン粉体コーティングの場合、チキソトロピー性を適切に制御しないと、塗布ムラが発生しやすくなります。

ソリューション

  1. コーティングのチキソトロピー制御水性ジルコン粉体塗料の場合、チキソトロピー率Mを9%~12%の最適範囲内に制御することで、塗料のレベリング性が良好になるだけでなく、過剰な流動を回避し、塗料の上部が薄く下部が厚くなる状況を軽減できます。

  2. コーティングの流動性を改善し、傾斜角度を調整:コーティング配合を最適化するか、レベリング剤を追加することでコーティングの流動性を向上させます。同時に、砂型の傾斜角度を調整して、コーティングが砂型の表面に均一に流れるようにし、厚さの差を減らします。


最新の価格を取得しますか? できるだけ早く返信します(12時間以内)
This field is required
This field is required
Required and valid email address
This field is required
This field is required