当现用的涂料产品不能满足铸件生产上出现的新要求或者更高的要求、铸件生产采用新工艺、或者公司需要降低涂料采购成本的时候，就需要从现有供应商或者新的供应商引进新的涂料产品。在新产品正式使用前进行生产验证，则是一个不可或缺的重要环节。通过生产试验，可以实实在在地考察产品的实际功效，验证涂料具体性能指标，为最终是否采用该产品提供技术依据。

笔者曾经为公司同事（内部使用）写过一篇相同题目的文章，从涂料供应商的角度论述了涂料生产试验过程中的一些常见问题和解决办法。 但是，铸造厂涂料用户（如车间技术人员）与涂料供应商有着不同的诉求，虽然都希望所试验的产品能够在实际生产上得到验证并最终能稳定应用，但双方所关心的问题和注重考查的因素不尽相同。因此那一篇文章不以铸造厂涂料用户为阅读对象。本文从涂料用户的角度，向铸造技术人员和车间生产管理人员介绍在进行涂料生产验证过程中常遇到的问题和解决方法。

一，试验前期准备工作

确定试验目的：从技术和生产应用角度考虑，生产试验的目的是考察所试验的涂料产品在本车间正常生产条件下以及特定或极端生产条件下的各种使用性能和功能，多数情况下是考察涂料能否解决特定的生产质量问题，从而为是否采用该产品提供决策依据，同时也为供应商提供反馈。

在试验目的确定后，就需要与供应商协商确定试验方案，包括试验的规模（数量）、所选取的砂芯砂型和铸件，是否控制试验条件（如浇注温度、调整工艺参数），试验结果的评定标准，等等方面。

如果是初次试验，应该避免一些极端和不常见的生产条件，把涂料发挥作用的干扰因素降到最低。比如，潮湿的天气，过高的浇注温度，不熟练的操作工，计量设备仪器故障，等等。如果刚好采用了新的工艺方法或试制新的铸件，也应该避免同时进行涂料试验，否则一旦铸件出现问题，会对分析产生问题原因造成干扰。

涂料与原砂、树脂等铸造耗材不同，不同涂料供应商之间涂料的使用性能和特性不一定一致，正常的使用参数往往不同，比如现用涂料适合在波美度28的条件下使用，而新涂料的合适波美度可能是32。现场操作工人，习惯上（也是操作规程所要求的）按照现用涂料的使用方法和参数来使用试验用涂料，如果不加以要求和控制，则很可能涂料没有在最佳使用参数下使用，没有发挥最佳效能，甚至造成涂层缺陷。因此，如果在生产现场有供应商代表一起参与试验，应该预先与他们协商确定试验参数，如涂料使用状态下的波美度、涂刷的遍数、烘干温度和时间，等等。如果供应商代表不在现场，则需要他们预先指定技术参数。

人员的协调配合：与其它生产试验类似，涂料的生产试验不可避免地会对正常的生产造成干扰，也存在着因试验失败造成铸件废品的风险。因此，作为生产试验的组织者，应该在上级领导的支持下，与技术、生产车间领导和调度，以及操作工人充分沟通，以寻求他们的支持与配合。还要尽量要求供应商代表在现场参与试验。试验过程中可能会出现异常，需要及时根据实际情况调整试验参数，调整试验方法，必要时暂时停止试验，以避免试验失败、甚至造成更多的人力物力损耗。

大部分的醇基涂料会有些气味，操作工每天接触涂料，对涂料的毒性比较在意，可能会对涂料气味提出质疑，（人的嗅觉对新气味敏感），这时应该要求供应商要作出合理解释，确保新涂料符合环保和人体健康的要求。

二，试验步骤和方法

1，试验方案的确定

1）铸件和砂型/芯的选择

a）根据实际生产情况选择有代表性的铸件或者容易出现问题的铸件来验证，并与供应商的代表探讨试验成功的把握，评估风险，如果供应商对所选取的铸件和试验方案没有成功的把握，则应与供应商和本方领导沟通协商，以决定继续试验、更换铸件或停止试验。

b）尽量选择有补救措施的方案，即使出问题也不至于造成废品。

2）试验规模的确定：与供应商代表协商确定型/芯的数量和实际浇注的数量，原则是“少且有代表性”。生产试验尤其是初次试验最容易犯的错误是麻痹大意，盲目倚仗着所谓的“有把握”而扩大试验件数量，有些供应商在被质疑对自己产品的信心时，为了面子和所谓的“自信”而被动接受扩大批量的要求。需要谨记铸造生产的复杂性，在别处已经被验证成功的涂料，即使本厂的条件相似，仍然不能保证一定成功。

a）初次试验（包括因前次试验失败而改进后的再次试验）

i）水基浸涂（生产线），砂芯最多几十套，浇注不超过20件。水基涂料的浸涂槽一般都较大，至少要装几百公斤甚至上吨的涂料，不能为了怕浪费而过多地浸涂砂芯，达到预先确定的数量后要果断地停止操作。剩余的涂料要返回原包装桶封存，以备下次扩大批量时使用。有条件时，可以提前准备一个或者在现场寻找小容量的涂料槽或容器，手工浸涂。

ii）醇基流涂，一般3-5套即可，不超过10套。即使涂料槽较大，也应该防止怕麻烦和怕浪费而扩大试验数量。

iii）刷涂和喷涂，在反映实际代表性的前提下越少越好（一两件就够了）

b）初次成功后扩大规模的试验：试验数量可以适当增加，但仍然要小心，确保风险可控。扩大规模试验时容易犯的错误是放松了各种管控措施，没有与车间工人沟通好而让其自己操作。还要注意与首次试验各种条件的区别，尤其注意新到的涂料是不是与上次的一致（是不是调整过配方）。

2，涂料样品的准备：

在此阶段需要把涂料调整好，确保涂料复合质量要求，并且把涂料调整到合适的使用状态。这个工作尽量由供应商现场试验人员自己完成，或者指导和监督现场操作工人完成。涂料用户可以对以下操作进行监督和观察：

1）涂料样品开包装前，检测包装是否有破损，涂料是否有泄漏。包装破损的涂料由于有效成分散失，性能会发生变化，不能作为试验涂料使用。

2）打开包装桶，观察涂料有无变质。变质的涂料不能用于试验。变质的涂料一般有以下特征

a）涂料内部，特别是固液分界出，出现细小的气泡

b）气味异常

c）严重沉淀（用棍子往涂料底部捅并搅动，可以感觉涂料沉淀情况）

d）使用性能变坏，沉淀过快、刷痕严重、渗透过快、涂层强度下降等

注意：如果本次试验使用的是以前试验稀释后剩余的涂料，则要注意检测相关性能指标是否有变化。

3）将涂料搅拌均匀

a）如果是整桶的涂料全部在另外的容器中搅拌，则不必在原包装桶内搅拌，只要涂料在桶内没有死沉淀且倾倒后没有残留即可。

b）如果每次从原包装桶中只取出部分涂料（不是整桶），则该涂料必须在原包装桶中充分搅拌，确保涂料成分均匀。特别要注意，不能为了省事而从没有搅拌均匀的涂料中取出部分涂料（比如从涂料上部直接舀出或直接倾倒）使用。

c）底部的沉淀必须搅开。

d）搅拌过程中，无论是用木棍手工搅拌还是用机械搅拌，应该确保桶中涂料上部和下部的成分也均匀一致

e）如果是醇基涂料，所用搅拌设备必须是安全防爆的。操作工人应该佩戴口罩和手套等防护用具。

4）涂料样品的稀释：大部分涂料需要用水或溶剂稀释后才能使用，以期获得合适的涂层厚度。具体操作时，可以根据经验添加水或溶剂并不断搅拌均匀，同时试刷、试流或试浸，根据所得到的涂层厚度决定是否再添加溶剂或水继续稀释，直到获得合适的涂层厚度。记录此时的波美度值。一般对于同样的砂芯或砂型，同一种涂料的波美度与涂层厚度有一一对应关系，此时的波美度值可以作为控制稀释程度的基础。

不过此时的波美度值是用小砂芯手工试验得到的，整体浸涂大型砂芯、流涂时所需的波美度可能会根据实际情况做出调整。

对涂料进行稀释，使涂料达到合适的状态以获得合适的涂层厚度，是涂料准备阶段最关键的步骤。在稀释涂料过程中应该注意以下几点：

a）涂层厚度与波美度、密度、杯粘度和稀释率密切相关。一般条件下，波美度越高，密度越大，粘度越高，加水/溶剂量越小，则涂层越厚。

b）考虑到操作方便和可靠性，一般把波美度作为控制涂料稀释程度的主要指标，这也是大多数铸造厂采用的方法。生产现场各种工艺条件相同时，同一种涂料，只要波美度相同，涂层厚度就相同。因此，生产稳定时，对同一种涂料控制波美度即可有效控制涂层厚度。但是，在不同的生产工艺条件下特别是不同的铸造厂里，即使同一种涂料，在相同的波美度下，涂层厚度也可能不同。因此，要想达到合适的涂层厚度，不能脱离具体生产工艺条件而机械地寻求一个波美度具体数值，波美度等指标只是工具，取得合适的涂层厚度才是目的。

c）调整波美度（稀释）过程中要注意每次加水或溶剂稀释，都要搅拌均匀后再测波美度或者考察涂层厚度和使用性能。稀释过程是不可逆的，应该留出一部分浓度高涂料的备用，以防稀释过量。

d）在稀释过程中，除了涂层厚度，还要兼顾涂料的其它性能。一般来讲，随着添加水或溶剂，波美度降低，涂刷时手感滑爽，刷痕减少；流涂和浸涂时的涂层平整度改善，流痕减少；点燃和干燥后的涂层开裂倾向减少，点燃时起泡现象减少。如果涂料出现使用性能问题，一般可以通过适当降低波美度来得到缓解，甚至全部消除。但降低波美度的同时，也会降低涂层厚度，降低涂层强度，降低涂料的效能（耐火度和隔热性能），增大产生粘砂和其它缺陷的可能性。我们需要仔细调整稀释程度/波美度，以期在涂层厚度和涂料性能之间取得平衡，----这是涂料试验人员必备的技巧。

3，涂料的施涂：

（1）刷涂

• 调整波美度：以涂层厚度合适为准（涂层厚度尽量与现用涂料一致）。可以先在砂型的非浇注面（如分型面）或者砂块的平整表面试着刷涂。如果是水基刷涂涂料，需要观察干燥后涂层质量（有无开裂和起皮，涂层强度等）。如果是醇基涂料，需要在点燃过程中观察起燃是否容易，是否起泡，涂层是否开裂和起皮等。
• 将调整好的涂料交给操作工涂刷，争求操作工的意见，如涂刷性能、手感，涂料堆积和流淌情况，必要时可以再调整波美度。

（2）流涂

• 先在小容器（比如涂料桶）中稀释，用小砂块（有足够的平整面）试着流涂，以涂层厚度合适时的波美度作为参考。（用水壶可以更好地模拟实际流涂机的操作）。
• 以此波美度为参考值，在流涂机搅拌罐内稀释涂料（开始时波美度要留出余量，逐步降低，以免涂料过稀）
• 开始在大砂型上流涂，并根据涂层厚度和涂层质量对波美度作出调整。

（3）水基涂料浸涂

• 先用小容器（比如涂料桶）稀释，用小砂芯碎块试着浸涂，以涂层厚度合适时的波美度作为参考
• 以此波美度为参考值，在浸涂槽内稀释涂料（开始时波美度要留出余量，逐步降低，以免涂料过稀）。整体砂芯尤其是砂芯较大时，所适用的波美度与小砂芯块所
• 开始浸涂，并根据涂层厚度和涂层质量调整波美度。
• 砂芯进烘干窑之前要观察涂层质量，若出现滴痕、流淌及破水等问题要及时作出反应，若在烘干后再发现问题就晚了
• 砂芯经过烘干后，观察有无局部没完全干燥的现象，若有，则说明烘干温度或时间需要调整。涂层没有完全干透会导致气孔和呛火等缺陷。

4，涂料施涂后续工作：

• 没有用完的涂料要与供应商协商后丢弃或暂时留存。如果是暂时留存，由于各类人员（包括其它供应商）都有可能接触到这些涂料，要做好标记和警示，确保不被误用、挪动、损毁和污染。
• 水基浸涂涂料的试验，一定要等到所有砂芯均已出炉，观察有无涂层缺陷，确认砂芯妥善放置后再离开。
• 对施涂完涂料的砂芯/型做好标记，并与车间领导或领班、负责人交代好存放和浇注事宜。
• 如果涂料施涂后需要等较长时间才浇注，要考虑砂型/芯在存放期间吸潮的可能性，必要时需要安排重新烘干以去除水分。
• 安排铸件浇注和跟踪，确保所试验的铸件与其它铸件不发生混淆。
• 铸件浇注时最好在现场，记录浇注温度、浇注时间等参数，以及浇注时有无异常（如喷溅、二次补浇等）。如果不在现场，一定要安排其他相关人员做好记录。

5，铸件浇注结果跟踪

观察清理前和清理后的铸件情况。清理前的铸件，观察涂层剥落情况；清理后的铸件，观察铸件表面，有无粘砂、烧结、脉纹和气孔等缺陷

可以用照片或视频方式记录铸件浇注结果。照片要反映出铸件的整体大小，并对局部拍摄特写，好的地方（如光洁的铸件表面）和不足之处（如缺陷部位）。还要反映出与使用其它涂料铸件的对比。

6，试验总结

将试验结果整理好并写出书面使用报告

向上级领导或主管汇报试验结果，并讨论后续工作的必要性，决定是停止试验、重复试验还是扩大批量再次试验。

向涂料供应商通报试验结果，指出试验涂料的优缺点和与现用涂料的对比，讨论涂料出现的问题及其改进措施，并讨论后续工作安排。

如果供应商承诺对涂料进行改进并要求再次试验，应该要求供应商以书面形式阐明问题的原因和整改措施。

下一步：

如果试验取得成功，一般要经过进一步扩大批量试验成功后才进入商务采购环节。

批量试验时，仍然要小心，确保风险可控。在这个阶段容易犯的错误是放松了各种管控措施，没有与车间工人沟通好而让其自己操作。还要注意与首次试验各种条件的区别，尤其注意新到的涂料是不是与上次的一致（是不是调整过配方）。

如何解决涂料试验中遇到的问题？

请参见系列文章 涂料使用中常见问题和缺陷的原因和解决方法

想看更多实用性的内容？请阅读本人结合在技术推广工作中积累的实际经验写成的几篇实用技术指南。（请点击右边栏目列表，手机读者请往下浏览）