پوشان گرافیتی پایه آب لایهای دیرگداز و روانکار جهت اعمال بر قالبهای فلزی و ماهیچههای ماسهای است. ذرات گرافیت به عنوان سد فیزیکی و عامل روانساز، مانع از واکنش متالورژیکی مذاب با سطح قالب شده و خروج قطعه را تسهیل میکنند.
این ترکیب، از محصولات High-Tech فارس ریزان مواد است. انتخاب حلال آب در این فرمولاسیون، هزینه تامین را نسبت به پایههای الکلی کاهش داده و ریسک اشتعال کارگاه را حذف میکند. به دلیل رطوبت ذاتی و زمانبر بودن فرآیند تبخیر، استفاده از تجهیزات خشککن پیش از ذوبریزی جهت جلوگیری از عیوب گازی در قطعه نهایی الزامی است.
عدم ترشوندگی (Non-wetting): سطح گرافیت توسط فلزات مذاب (آلومینیوم، مس و چدن) تر نمیشود. این مکانیزم سدی در برابر نفوذ مکانیکی مذاب به حفرات ماهیچه ایجاد کرده و مانع از چسبندگی به دیواره قالب فلزی میشود.
پایداری ترموشیمیایی: لایه گرافیتی به عنوان یک مانع فیزیکی کاملاً خنثی عمل میکند. این ویژگی از واکنش متالورژیکی بین اکسیدهای فلزی مذاب و سطح قالب جلوگیری کرده و صافی سطح (Surface Finish) قطعه نهایی را ارتقا میدهد.
روانکاری مرزی (Boundary Lubrication): ساختار لایهای گرافیت، پایداری ساختاری خود را تحت تنشهای برشی و حرارتی شدید حفظ میکند. این عملکرد در عملیات فورج و نورد گرم، نیروی لازم جهت خروج قطعه (Ejection Force) را به حداقل میرساند.
هدایت حرارتی: برخلاف پوشانهای کاملاً عایق مانند زیرکن و آلومینا، گرافیت انتقال حرارت را مسدود نمیکند. این رفتار ترمودینامیکی در ریژهریزی و قالبهای فلزی، امکان کنترل دقیق شیب حرارتی و هدایت نرخ انجماد را فراهم میسازد.
پوشانهای گرافیتی پایه آبی در فرآیندهای نیازمند روانکاری مرزی و مقاومت حرارتی بالا کاربرد دارند. حوزههای اصلی مصرف شامل موارد زیر است:
ریختهگری شیرآلات: اعمال بر قالبهای فلزی و ماهیچهها جهت جلوگیری از واکنش متالورژیکی و بهبود صافی سطح.
صنعت خودرو و قطعات آسانسور: پوششدهی قالبها و ماهیچههای کلدباکس (Cold Box) برای حذف عیوب سطحی و نفوذ ماسه.
عملیات فورج گرم فولاد: استفاده به عنوان روانکار و محافظ قالب در تنشهای حرارتی و مکانیکی بالا.
نورد آلومینیوم: پوششدهی غلتکهای نورد گرم ورق جهت ممانعت از چسبندگی و کنترل انتقال حرارت.
شمشریزی و ریژهریزی: تسهیل خروج قطعه در ریژهریزی اتصالات چدنی، شمشریزی آلیاژهای پایه مس و چرخ آند.
استفاده از حلال آب در ترکیبات گرافیتی، خطر اشتعال را حذف و هزینههای تامین را کاهش میدهد. محدودیت اصلی این پوشانها، زمانبر بودن تبخیر آب و ریسک ایجاد مکهای گازی در قطعه ناشی از حبس رطوبت است. اعمال پیشگرم بر روی قالب و استفاده از تجهیزات خشککن الزامی است.
جهت مطالعه کامل محدودیتها و مزایای عملیاتی این حلال، صفحه پوشانهای نسوز پایه آب را بررسی کنید.
انتخاب نوع دیرگداز در پوشانهای پایه آبی تابع مکانیزم تخریب قالب و الزامات انتقال حرارت است.
| نوع دیرگداز | رفتار حرارتی | کاربرد اصلی در ریختهگری | تفاوت عملکرد با گرافیت |
| زیرکن | مقاومت حرارتی بالا | ملاقههای ریختهگری، تجهیزات ذوب آلومینیوم | زیرکن در تماس طولانی با مذاب پایدارتر است؛ گرافیت بر روانکاری مرزی تمرکز دارد. |
| آلومینا | عایق حرارتی | ریختهگری آلومینیوم، جوی ذوب (لاندر) | آلومینا مانع افت دمای مذاب میشود؛ گرافیت انتقال حرارت را مسدود نمیکند. |
| ترکیبی | اقتصادی / متغیر | قطعات غیرحساس خودرو، ماهیچههای کلدباکس | گرافیت خالص هزینه بالاتری دارد و منحصراً برای قطعات نیازمند به کیفیت سطح بالا مصرف میشود. |
فرمولاسیون پوشانهای گرافیتی پایه آبی فارس ریزان مواد به شکل خمیری تولید شده و برای اعمال به روش اسپری یا قلممو طراحی شدهاند. این ترکیبات بر اساس الزامات متالورژیکی فرآیندهای مختلف تفکیک میشوند:
نورد گرم آلومینیوم: ایجاد لایه روانکار مرزی بر روی غلتکهای نورد ورق جهت جلوگیری از چسبندگی و حفظ کیفیت سطح.
ریختهگری و شمشریزی مس: اعمال بر قالبهای شمشریزی و چرخ آند برای کنترل انتقال حرارت و تسهیل خروج قطعه بدون اعمال نیروی مخرب.
ریژهریزی چدن: پوششدهی قالبهای دائمی (Permanent Molds) در تولید اتصالات و شمشهای چدنی به منظور ممانعت از جوشخوردگی و واکنش متالورژیکی.
فورج گرم فولاد: استفاده به عنوان روانکار و محافظ قالب تحت تنشهای شدید مکانیکی و شوک حرارتی حین تغییر شکل پلاستیک.
محصولات گرافیتی پایه آبی به فرم فیزیکی خمیری عرضه میشوند. مراحل عمومی آمادهسازی شامل رقیقسازی با آب مقطر یا آب صنعتی با سختی کنترلشده و همزدن مکانیکی تا رسیدن به ویسکوزیته و دانسیته مطلوب است. اعمال این پوشانها بسته به نوع قطعه و دسترسی سطحی، از طریق اسپری یا قلممو انجام میگیرد.
الزام فنی: اصول ذکر شده صرفاً یک چارچوب کلی است. هر گرید از این پوشانها دستورالعمل مصرف، درصد رقیقسازی، تجهیزات اعمال و زمان خشکشدن مختص به خود را دارد. دستورالعمل دقیق اجرایی هر محصول، در هنگام خرید توسط کارشناسان فنی فارس ریزان مواد به مشتری ارائه میگردد و مبنای عملکرد در خط تولید منحصراً همان دستورالعمل اختصاصی است.