Hỗn hợp cát -nước thủy tinh chảy lỏng tự đông rắn

Hỗn hợp cát -nước thủy tinh chảy lỏng tự đông rắn được phát minh năm 1961 tại Liên Xô cũ.Thực chất, đây là hỗn hợp cát – nước thủy tinh dẻo tự cứng có thêm chất hoạt tính bề mặt. Nước thủy tinh dung trong hỗn hợp chảy lỏng tự đông rắn yêu cấu có tỷ trọng thấp.

Công nghệ

 Các chất phụ gia đông rắn thường dùng: dicanxi silicat, xi măng pooclang, xỉ luyện gang, xỉ luyện ferro crom…

 Cho chất tạo bọt vào hỗn hợp cát - nước thủy tinh – chất phụ gia đông rắn:

hỗn hợp cát sẽ có tính chất “chảy lỏng”.

 Trộn xong, đem “rót” ngay hỗn hợp vào khuôn hoặc hộp ruột. Không cần các thao tác đầm chặt, chỉ cần tác động rung.

 Sau 15 ÷ 60 phút, tháo mẫu, hộp ruột.

 Sau 4 ÷ 10 giờ, hỗn hợp đạt độ bền cao nhất: có thể ráp khuôn và rót.

Ưu điểm

 Không cần dầm chặt khuôn mà chỉ cần rung lên chặt với chế độ rung phù hợp

 Dễ phá khuôn hơn các phương pháp làm khuôn bằng các hỗn hợp cát - nước thủy tinh khác

 Dễ tái sinh hỗn hợp

 Độ thông khí của khuôn tốt

 Độ sinh khí của hỗn hợp thấp

 Không độc hại, ít ô nhiễm môi trường

 Giá thành khuôn rẻ

 Phạm vi sử dung rộng Nhược điểm

 Độ bền khuôn sau khi đông rắn chỉ cao hơn hỗn hợp cát sét khô đôi chút

 Hỗn hợp có độ rã cao: khó dùng sơn nước

 Tuổi xuân hỗn hợp ngắn

 Hỗn hợp dễ dính vào hộp ruột, mẫu. Nên sơn hộp ruột, mẫu bằng paraphin, silicon, nhựa polyurethane.

4.3.4 Tái sinh hỗn hợp cát - nước thủy tinh

Một trong những nhược điểm lớn trước đây là hạn chế khả năng sử dụng của hỗn hợp cát - nước thủy tinh là khó tái sinh hỗn hợp đã sử dụng.Tuy nhiên hiện nay nhược điểm này đã được khắc phục. Hiện có rất nhiều phương pháp xử lý hỗn hợp đã sử dụng trong đó có hai phương pháp phổ biến và hiệu quả hiện nay là: tái sinh bằng phương pháp khí động học và tái sinh hỗn hợp cát - nước thủy tinh chảy lỏng tự đông rắn.

5.1 NGUYÊN LÝ

Giống phương pháp cát - nước thủy tinh nhưng chất kết dính là nhựa.

Nhựa là chất dính hữu cơ đƣợc tổng hợp từ dầu mỏ, than đá và các chất có chứa xenlulô (gỗ, tre, rơm…). Nhựa là chất dính không thuận nghịch, độ bền riêng cao.Nhựa đƣợc dùng trong sản xuất đúc đầu tiên tại Mỹ vào năm 1958, ở châu Âu và Liên xô vào năm 1963.

5.2 VẬT LIỆU LÀM KHUÔN CÁT NHỰA

Thành phần của hỗn hợp cát nhựa gồm hai thành phần chính là vật liệu chịu lửa và chất dính (nhựa). Ngoài ra có thể chứa một số chất phụ gia khác nhƣ chất làm ẩm, chất tách mẫu, chất phụ gia đông rắn…

5.2.1 Vật liệu chịu lửa

Cũng nhƣ trong hỗn hợp cát sét, vật liệu chịu lửa trong hỗn hợp cát nhựa cũng phải đáp ứng các yêu cầu về độ trơ hóa học,độ chịu lửa, độ nở nhiệt. Tuy nhiên, khuôn vỏ mỏng thường dùng đúc các vật có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao nên các yêu cầu đó phải cao hơn.

Việc chọn cát không đúng sẽ dẫn đến các tác hại:

 Độ nhẵn bề mặt khuôn giảm do sự tích tụ tự nhiên của cát

 Độ chính xác về độ chính xác khuôn kém do độ nở nhiệt của khuôn lớn

 Tốn nhiều chất dính và độ bền khuôn không cao do cát bẩn.

5.2.2 Nhựa

Phụ thuộc vào môi trường xúc tác mà ta có nhựa nhiệt dẻo (novolac) hay nhựa nhiệt rắn (rezolic)

 Nhựa nhiệt dẻo là nhựa mà sản phẩm sau khi trùng hợp có tính dẻo. Ở nhiệt độ cao, nhựa nhiệt dẻo biếm mềm và chảy lỏng, khi nguội đến một mức nào đó thì đông rắn.

 Nhựa nhiệt rắn là loại nhựa mà sản phẩm của nó sau khi trùng hợp thì đông cứng và không bị biến mềm khi ở nhiệt độ cao.

Trong sản xuất đúc, yêu cầu sản phẩm cuối cùng sau quá trình trùng hợp là nhựa nhiệt rắn để trong quá trình đúc khuôn không bị chảy mềm.

Theo đặc tính đông rắn của nhựa, trong sản xuất đúc có hai loại hình đông rắn của nhựa là đông rắn nóng và đông rắn nguội

Hiện nay, có rất nhiều loại nhựa khác nhau, nhưng thường được sử dụng cho hỗn hợp cát nhựa là ba nhóm nhựa: phenol formaldehyt, ure formaldehyt, furan.