CN114112718A - 一种消失模涂料常温强度检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种消失模涂料常温强度检测方法及装置，本发明的检测方法仅通过选用结构简单、成本低廉的仪器进行组合，即可直接完成对消失模涂料本体试样常温强度的检测，同时，该检测方法不需要经过白模制备和消失模涂料涂刷过程，可以有效避免白模质量差或涂刷工艺控制不当等因素对实验结果产生的不良影响，所测得的测量结果可直接、准确、真实地反映出消失模涂料本体的常温强度；本发明可明显缩短对于消失模涂料常温强度的检测周期，并及时向企业提供检测结果作为判定消失模涂料使用性能的依据，避免因盲目使用不满足工业生产需要的消失模涂料所带来的经济损失。
Description
技术领域
本发明属于消失模铸造领域，具体涉及一种消失模涂料常温强度检测方法及装置。
背景技术
随着现代制造的高速发展，铸造行业向着高效、低能、绿色、环保方向前进，使得近几十年来消失模铸造取得飞速发展，而消失模铸造流程中黄区涂料的选用是消失模铸造的一个重要环节。因此，消失模涂料的使用性能及工艺性能一直是业内人士关注的一个关键点。目前，业界对于消失模涂料的滴淌性、悬浮性、涂挂性、高温强度等性能均有相关研究和探索，但是对于消失模涂料的常温强度却缺乏有力的判定标准。机械工业出版社出版的《消失模铸造及实型铸造技术手册》，较详细的讲解了消失模铸造技术和工艺指导，但此文献对于消失模涂料常温强度的检测方法及判定标准几乎没有涉及，其它手册和文献对消失模常温强度的检测方法和判定也是鲜有提及。
目前，检测消失模涂料常温强度的检测手段较为欠缺，经查阅相关文献可知对于消失模涂料常温强度的研究主要有以下几种方法：
1、采用带涂料模样的负荷变形量来间接表征涂料层的强度；
2、使用铁砂或硅砂冲刷涂料层，测定涂料层冲蚀程度，间接地表示涂料强度；
3、将涂料涂刷在
圆柱试样上，烘干冷却后，用100g砝码的钢刷接触转动的试样1min，测试涂料的刷下量以表征表面强度；
4、设计一种气压强度定量测定装置，利用一定面积和厚度的涂层承受气体压力的能力来评定涂层强度。
上述方法存在以下几方面的不足：1)、方法1需要通过检测涂刷有涂料的试样来间接表征消失模涂料的强度；2)、方法2和3需要通过其它关联性参数来间接表征消失模涂料的强度；3)方法4需要一种结构复杂、操作繁琐的设备仪器来检测消失模涂料的常温强度。综上，上述几种方法对于高效、便捷地检测消失模涂料的常温强度并不具有直接的指导意义，也不利于对消失模涂料的可使用性做出快速判定。因此，如何高效、便捷地检测消失模涂料的常温强度，为消失模涂料的可使用性提供一种判定依据是一个亟待解决的问题。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明的目的是提供一种消失模涂料常温强度检测方法及装置，该检测方法仅通过选用结构简单、成本低廉的仪器进行组合，即可直接完成对消失模涂料本体试样常温强度的检测，该检测方法可高效、便捷地检测铸造用消失模涂料常温强度，为实际工业生产使用消失模涂料提供一种常温强度判定依据。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种消失模涂料常温强度检测方法，包括以下步骤：
步骤一、制备多块涂料试样，备用；
步骤二、将其中一块涂料试样平放在U型托盘上，将U型托盘连同涂料试样一同放置在天秤的左侧托盘上，然后在天秤的右侧托盘上放置砝码，并调平；
步骤三、在涂料试样的正上方设置施压刀具，并调整施压刀具的高度，使施压刀具的刀头恰好接触到涂料试样的上表面；
步骤四、在天秤的右侧托盘上逐渐增加砝码的重量，直至涂料试样被施压刀具的刀头压至破损，记录所增加砝码的重量，并计算涂料试样所承受的压强；
步骤五、重复步骤二至步骤四，直到所有的涂料试样所承受的压强计算完毕后，取平均值。
进一步的，步骤一在制备多块涂料试样时，包括以下步骤：
1)、称取消失模粉状涂料500g，按照1:0.9的粉：水比例倾倒于2000ml塑料量杯中，开启高速分散机，以800-1200转/min的转速搅拌2小时，而后调整转速至500-700转/min搅拌3-4小时，调整涂料波美度在61-70之间，制得消失模涂料，备用；
2)、将模具放置在水平平台上，把制备好的消失模涂料均匀涂刷在模具的多个模孔内，涂刷完毕后用平板将模具顶端的涂料刮涂至平整；
3)、将涂刷消失模涂料后的模具放入烘干箱内，在40-50℃下烘干4-5小时，直至总重量不再变化，然后将多块涂料试样取出，备用。
进一步的，所述模具包括制样板和制样模具，其中，所述制样板的顶部开设有凹槽，制样模具嵌设在凹槽内，且制样模具内开设有多个通孔，所述的多个通孔与制样板共同构成模具的多个模孔。
进一步的，步骤五在取平均值时，将检测结果异常的检测值舍弃。
进一步的，步骤四在计算涂料试样所承受的压强时，采用以下公式计算：
式中，m为所增加砝码的重量，g为重力加速度；
A为施压刀具刀头的横截面积。
进一步的，所述施压刀具的刀头横截面为圆形。
进一步的，所述的涂料试样、U型托盘以及砝码在放置时，均为居中放置。
本发明的一种消失模涂料常温强度检测装置，包括刀具固定架、可上下移动的施压刀具、天秤、砝码以及用于支撑涂料试样的U型托盘，其中，U型托盘和涂料试样共同放置在天秤的左侧托盘上，天秤的右侧托盘用于放置砝码，施压刀具安装在刀具固定架上，且施压刀具的刀头正对放置在U型托盘上的涂料试样。
进一步的，所述刀具固定架和天秤均放置在水平平台上。
进一步的，所述刀具固定架上开设有用于安装施压刀具的安装孔，且刀具固定架的一侧开设有与安装孔相连通的紧固螺孔，紧固螺孔内螺纹连接有用于固定施压刀具的紧固螺钉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的检测方法无需将消失模涂料涂刷在试样上来间接表征消失模涂料的常温强度，也不需要通过其它关联性参数间接表征消失模涂料的常温强度，仅通过选用结构简单、成本低廉的仪器进行组合，即可直接完成对消失模涂料本体试样常温强度的检测，同时，该检测方法不需要经过白模制备和消失模涂料涂刷过程，可以有效避免白模质量差或涂刷工艺控制不当等因素对实验结果产生的不良影响，所测得的测量结果可直接、准确、真实地反映出消失模涂料本体的常温强度；
2、本发明可明显缩短对于消失模涂料常温强度的检测周期，并及时向企业提供检测结果作为判定消失模涂料使用性能的依据，避免因盲目使用不满足工业生产需要的消失模涂料所带来的经济损失。
附图说明
图1是本发明一种消失模涂料常温强度检测装置的结构示意图；
图2是本发明中刀具固定架与施压刀具的连接关系示意图；
图3是制样板的结构示意图；
图4是制样模具的结构示意图；
图中标记：1、制样板，101、凹槽，2、制样模具，201、通孔，3、刀具固定架，301、安装孔，4、紧固螺孔，5、紧固螺钉，6、施压刀具，7、U型托盘，8、天秤，9、砝码，10、涂料试样。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种消失模涂料常温强度检测方法，包括以下步骤：
1、制样
1)称取HB-107消失模水基粉状涂料500g，按照1:0.9的粉：水比例倾倒于2000ml塑料量杯中，开启高速分散机，以800-1200转/min的转速搅拌2小时，而后调整转速至500-700转/min搅拌3-4小时，调整涂料波美度在61-70之间；
2)将制样板1放置在水平平台11上，制样模具2(厚度2mm)嵌设在制样板1内部开设的凹槽101内，把制备好的消失模涂料均匀涂刷在制样模具2上的多个通孔201内，多个通孔与制样板1的端面共同构成模具的多个模孔，凹槽101和通孔201的开设示意图具体如图3和图4所示，涂刷完毕后用平板将制样模具2顶端涂料刮涂至平整，保证所制备的试样受力面的平整性，避免表面凹凸不平引起的载荷不均匀；
3)将制备好的涂料试样10连同制样板1和制样模具2一起放入烘干箱内，在45℃下烘干4-5小时，直至总重量不再变化，并记录烘干后涂料试样10的平均厚度，其尺寸为：长×宽×高＝40mm×20mm×1.5mm，计算出涂料试样10的平均收缩率为25％，保证消失模涂料试样的尺寸规格的一致性，避免施加载荷时的测量误差。
2、检测涂料试样强度
1)将制备好的涂料试样10平放在U型托盘7上，将U型托盘7连同涂料试样10一同放置在天秤8的左盘中心位置，将砝码9放置在天秤8右盘中心位置，保持天秤8处于平衡状态，即天秤8指针指向“0”刻度处；
2)将施压刀具6安装在刀具固定架3的安装孔301中，刀具固定架与施压刀具的连接关系示意图如图2所示，通过紧固螺孔4和紧固螺钉5调整施压刀具6的高度，使施压刀具6的圆形刀头恰好接触到涂料试样10的上表面为宜，圆形刀头的截面积为1.9625×10-5m2，而后使用紧固螺钉5将施压刀具6固定；
3)在天秤8的右侧托盘逐渐增加砝码9的重量，直至涂料试样10被施压刀具6压至破损，记录所增加砝码9的重量为210g，即0.21Kg。根据下列公示计算涂料试样10所受压强：
式中：m为所增加砝码的重量；g为重力加速度；
A为施压刀具6刀头的横截面积。
4)检测结果取每组9个涂料试样10的平均值，如果其中个别涂料试样10的检测结果异常，则将此异常结果摒弃，取其它正常结果的平均值，保证最终测量结果真实可靠。
实施例2-4
实施例2-4与实施例1的区别在于，实施例2-4又分别选取了不同厂家的消失模涂料作为检测对象，分别为：
实施例2选取SMX-30消失模水基涂料；
实施例3选取NYTH-11消失模水基涂料；
实施例4选取FSK-143消失模水基涂料。
按照实施例1中的方法对实施例2-4中选取的试样分别进行常温强度的检测，检测结果如下表1所示：
表1消失模涂料常温强度测试结果
| 序号 | 涂料名称 | 常温强度平均值(MPa) |
| 实施例1 | HB-107消失模水基涂料 | 0.410 |
| 实施例2 | SMX-30消失模水基涂料 | 0.098 |
| 实施例3 | NYTH-11消失模水基涂料 | 0.170 |
| 实施例4 | FSK-143消失模水基涂料 | 0.292 |
结果表明：实施例1中所采用的试样相对应的消失模涂料所生产的消失模铸件质量最优，各个实施例所采用的试样的优劣程度排序为：1＞4＞3＞2。在检测各消失模涂料常温强度的过程中，未出现检测结果相差超过15％的情况，故用本方法检测消失模涂料可真实合理地反映出所测消失模涂料的常温强度。
实施例5
本实施例进一步公开了一种适用于上述检测方法的消失模涂料常温强度检测装置，如图1所示，包括刀具固定架3、可上下移动的施压刀具6、天秤8、砝码9以及用于支撑涂料试样10的U型托盘7，其中，刀具固定架3和天秤8均放置在水平平台11上，且U型托盘7和涂料试样10共同放置在天秤的左侧托盘上，天秤的右侧托盘用于放置砝码9，施压刀具6安装在刀具固定架3上，且施压刀具的刀头正对放置在U型托盘上的涂料试样10，为了达到最佳的使用效果，施压刀具6的刀头横截面为圆形。
实施例6
本实施例与实施例5的区别在于：如图2所示，本实施例进一步在刀具固定架3上开设用于安装施压刀具6的安装孔301，且刀具固定架3的一侧开设有与安装孔相连通的紧固螺孔4，紧固螺孔内螺纹连接有用于固定施压刀具的紧固螺钉5。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备多块涂料试样，备用；
步骤二、将其中一块涂料试样平放在U型托盘上，将U型托盘连同涂料试样一同放置在天秤的左侧托盘上，然后在天秤的右侧托盘上放置砝码，并调平；
步骤三、在涂料试样的正上方设置施压刀具，并调整施压刀具的高度，使施压刀具的刀头恰好接触到涂料试样的上表面；
步骤四、在天秤的右侧托盘上逐渐增加砝码的重量，直至涂料试样被施压刀具的刀头压至破损，记录所增加砝码的重量，并计算涂料试样所承受的压强；
步骤五、重复步骤二至步骤四，直到所有的涂料试样所承受的压强计算完毕后，取平均值。
2.根据权利要求1所述的一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，步骤一在制备多块涂料试样时，包括以下步骤：
1)、称取消失模粉状涂料500g，按照1:0.9的粉：水比例倾倒于2000ml塑料量杯中，开启高速分散机，以800-1200转/min的转速搅拌2小时，而后调整转速至500-700转/min搅拌3-4小时，调整涂料波美度在61-70之间，制得消失模涂料，备用；
2)、将模具放置在水平平台上，把制备好的消失模涂料均匀涂刷在模具的多个模孔内，涂刷完毕后用平板将模具顶端的涂料刮涂至平整；
3)、将涂刷消失模涂料后的模具放入烘干箱内，在40-50℃下烘干4-5小时，直至总重量不再变化，然后将多块涂料试样取出，备用。
3.根据权利要求2所述的一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，所述模具包括制样板和制样模具，其中，所述制样板的顶部开设有凹槽，制样模具嵌设在凹槽内，且制样模具内开设有多个通孔，所述的多个通孔与制样板共同构成模具的多个模孔。
4.根据权利要求1所述的一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，步骤五在取平均值时，将检测结果异常的检测值舍弃。
5.根据权利要求1所述的一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，步骤四在计算涂料试样所承受的压强时，采用以下公式计算：
式中，m为所增加砝码的重量，g为重力加速度；A为施压刀具刀头的横截面积。
6.根据权利要求1所述的一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，所述施压刀具的刀头横截面为圆形。
7.根据权利要求1所述的一种消失模涂料常温强度检测方法，其特征在于，所述的涂料试样、U型托盘以及砝码在放置时，均为居中放置。
8.一种消失模涂料常温强度检测装置，其特征在于，包括刀具固定架、可上下移动的施压刀具、天秤、砝码以及用于支撑涂料试样的U型托盘，其中，U型托盘和涂料试样共同放置在天秤的左侧托盘上，天秤的右侧托盘用于放置砝码，施压刀具安装在刀具固定架上，且施压刀具的刀头正对放置在U型托盘上的涂料试样。
9.根据权利要求8所述的一种消失模涂料常温强度检测装置，其特征在于，所述刀具固定架和天秤均放置在水平平台上。
10.根据权利要求9所述的一种消失模涂料常温强度检测装置，其特征在于，所述刀具固定架上开设有用于安装施压刀具的安装孔，且刀具固定架的一侧开设有与安装孔相连通的紧固螺孔，紧固螺孔内螺纹连接有用于固定施压刀具的紧固螺钉。
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Citations (6)
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| CN2550754Y (zh) * | 2002-07-02 | 2003-05-14 | 湛江海洋大学 | 水压式凝胶强度测定仪 |
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| JP2007154411A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | To-Kure:Kk | クレーグラウンド用下層土材、およびクレーグラウンドの施工方法 |
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-
2021
- 2021-12-30 CN CN202111650380.XA patent/CN114112718B/zh active Active
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