¿Qué es carpeta de arena?

La arena de fundición suelta se une para convertirla en un material de moldeo para moldear arena o arena de núcleo. Después de que se mezclan el aglomerante y la arena, la arena recubierta se convierte en una película aglutinante, lo que hace que la arena se adhiera entre sí (ver imagen), lo que imparte suficiente resistencia al molde de arena y al núcleo para evitar que se produzca durante la manipulación, el montaje. y derramando, deformado y roto.

Breve historiaEl material básico del molde de arcilla (llamado Tao Fan en la antigüedad) utilizado en la fundición china antigua es arcilla con una fuerte capacidad de unión. Con el desarrollo de la tecnología, el tipo de lodo contiene una gran cantidad de partículas de arena, y la arena se usa gradualmente como material principal y la arcilla se convierte en el aglutinante. La arcilla todavía se usa ampliamente en la actualidad.

Posteriormente, aparecieron uno tras otro varios aglutinantes inorgánicos y orgánicos, como el aceite vegetal, la colofonia, la dextrina, el vidrio soluble y la resina sintética. En 1943, el alemán J. Cronin inventó el uso de resina fenólica como aglutinante para hacer moldes de arena de capa delgada.

En 1947, Checoslovaquia L. Peter Zella usó vidrio soluble como aglutinante de arena y fue soplado con gas CO 2 para endurecerlo y hacer un molde de arena y un núcleo. La aplicación de estos dos aglutinantes ha abierto una nueva forma de endurecer químicamente los moldes y machos de arena. El endurecimiento químico consiste en añadir una pequeña cantidad de endurecedor a unos aglutinantes orgánicos o inorgánicos, mediante la interacción química y física entre ellos, para lograr el propósito de endurecer el molde de arena y el núcleo en poco tiempo.

La precisión dimensional, el acabado de la superficie y la productividad de las piezas fundidas mediante moldes de arena endurecida químicamente se han mejorado enormemente y rápidamente se han utilizado ampliamente. Desde finales de la década de 1950, varios países han adoptado sucesivamente aglutinantes de resina de furano. Después de fabricar el núcleo en una caja de núcleos calentada durante 1 a 2 minutos, el núcleo se puede endurecer.
Las características deun aglutinante de arena con requisitos de rendimiento ideales son: La viscosidad del aglutinante líquido es baja y es fácil de mezclar con partículas de arena de manera uniforme durante la mezcla de arena, y la arena mezclada tiene buena fluidez y se puede convertir en compleja y precisa. Moldes de arena y núcleos que reflejan la forma de la superficie del patrón. La velocidad de endurecimiento es rápida, y es mejor endurecer sin calentar para ahorrar energía y utilizar patrones y cajas de núcleos económicos que no sean de metal o de aleación de aluminio.

Si se puede adoptar el método de endurecer primero y desmoldar después, la forma y la precisión dimensional de las piezas fundidas se pueden mejorar significativamente. Después del endurecimiento, tiene una alta resistencia y se puede usar para fabricar núcleos con formas complejas y secciones delgadas, y puede reducir la cantidad de aglutinante agregado, para reducir el costo de producción de las piezas fundidas, reducir la cantidad de gas generado durante el proceso de fundición y reducir la aparición de defectos de porosidad en la posibilidad de fundición.

La cantidad de generación de gas es pequeña, el adhesivo debe calentarse lentamente y la cantidad de generación de gas es pequeña. Para piezas de fundición de acero y hierro dúctil, también se requiere que el contenido de nitrógeno del aglutinante sea bajo para evitar defectos como poros subcutáneos y poros. Buena capacidad de colapso, el aglutinante puede descomponerse y colapsarse por sí mismo bajo la acción de alta temperatura para evitar tensiones internas y grietas después de la solidificación de la fundición, y hacer que la fundición sea fácil de limpiar con arena.

Además, también se requiere que el adhesivo no absorba fácilmente la humedad o se deteriore, se pueda usar durante mucho tiempo después de la mezcla de arena, no se adhiera a la forma y a la caja del núcleo, sea inofensivo para el cuerpo humano, no contamina medio ambiente, tiene abundantes fuentes y es de bajo precio.
Tipos: Losligantes de arena de moldeo se pueden dividir en ligantes inorgánicos y ligantes orgánicos según su composición química.

Los principales aglutinantes inorgánicos son la arcilla, el vidrio soluble, el cemento, el fosfato, etc., de los cuales se utilizan con mayor frecuencia la arcilla y el vidrio soluble. Los aglutinantes orgánicos incluyen principalmente aceites vegetales, jarabes, dextrinas, carboximetilcelulosa, colofonia, resinas sintéticas, residuos de vacío, asfalto, líquido de desecho de pulpa, resinas sintéticas, etc., y los aceites vegetales y las resinas sintéticas se utilizan más comúnmente.
La arcilla es elligante de arena más utilizado y más utilizado. La arcilla se compone principalmente de minerales arcillosos cristalinos finos, como caolinita y montmorillonita. La arcilla se divide principalmente en arcilla ordinaria y bentonita de acuerdo con los tipos y propiedades de los minerales arcillosos. Arcillas comunes conocen generalmente como arcilla blanca, mineral de arcilla de caolín es una composición que contiene A L 2 O . 3 más, cuanto mayor resistencia al fuego se llama arcilla refractaria.

La arcilla ordinaria se usa principalmente para moldes de arena seca. La bentonita está compuesta principalmente por minerales de montmorillonita, que se pueden dividir en bentonita cálcica y bentonita sódica según los diferentes cationes adsorbidos. Los cationes adsorbidos por la bentonita de calcio son principalmente Ca 2+ ; los cationes adsorbidos por la bentonita de sodio son principalmente Na + . La bentonita tiene una fuerza cohesiva en húmedo más alta que la arcilla ordinaria y generalmente se usa para arena húmeda.
El vidrio soluble de uso común es una solución acuosa de silicato de sodio o silicato de potasio. Son viscosos en estado líquido y pueden transformarse en un estado de gel bajo ciertas condiciones, por lo que pueden usarse como aglutinantes para moldear arena o arena de núcleo.

Si se sopla gas CO 2 en el molde de arena y el núcleo con vidrio soluble como aglutinante , solo toma de unos pocos segundos a decenas de segundos para endurecerse. Agregar silicato dicálcico o éster orgánico a la arena de moldeo de vidrio soluble puede hacer que el molde de arena y el núcleo se endurezcan por sí mismos. El vaso de agua tiene un precio bajo, es inodoro y tiene poca contaminación ambiental. Se han comenzado a resolver problemas como la escasa capacidad de colapso de la arena de silicato de sodio y la dificultad para reutilizar la arena vieja.
Los aceites vegetalesmás utilizados son el aceite de tung y el aceite de linaza. Se utiliza principalmente para preparar arena de núcleo, que habitualmente se denomina arena de aceite. La arena de aceite tiene buena fluidez, alta resistencia después del endurecimiento y buena capacidad de colapso después de la fundición. Es adecuada para fabricar núcleos con formas complejas y secciones transversales delgadas. Se ha utilizado ampliamente en la producción de piezas fundidas para automóviles, tractores y equipos de plomería. . La fuente de aceite vegetal es insuficiente, el precio es más caro y se tarda mucho en calentar para endurecer, y ha sido reemplazado principalmente por aglutinante de resina.
Las resinas sintéticas son resinasfenólicas de uso común, resinas de furano, isocianatos, resinas de uretano y similares. La resina sintética se usa como aglutinante y generalmente se debe agregar un endurecedor apropiado en combinación con el método de endurecimiento. Hay 3 métodos de endurecimiento comunes. Endurecimiento por calor: use resina fenólica como aglutinante, use patrones de metal calentado o cajas de núcleos para hacer moldes o núcleos de arena de capa delgada, o use resina de furano como aglutinante para hacer núcleos en la caja de núcleos calentada.

La velocidad de endurecimiento es rápida. La eficiencia de producción es alta y la precisión de forma y tamaño de las piezas fundidas y la calidad de la superficie son muy buenas. Es ampliamente utilizado en automóviles, tractores y otras industrias de producción masiva. Curado en aerosol: use isocianato, resina de uretano y resina fenólica como aglutinantes y sople en aerosol de amina; o use resina de furano como aglutinante, agregue peróxido cuando mezcle arena y sople en gas SO 2 .

Con este método de endurecimiento, el núcleo se puede endurecer rápidamente en unos pocos segundos a 30 segundos. La velocidad de producción del núcleo es rápida, la forma y el tamaño de las piezas fundidas son precisos y ahorran energía, y se utilizan cada vez más en la industria del automóvil, los tractores y otras industrias que producen piezas fundidas en lotes. Autoendurecimiento a temperatura normal: use resina de furano, resol o isocianato y resina con hidroxilo como aglutinante, y agregue endurecedor líquido a la arena de moldeo.

El molde de arena y el núcleo pueden colocarse gradualmente a temperatura ambiente. Endurecer por sí solo. Dado que no es necesario calentar y secar el molde de arena y el núcleo, la resistencia después del endurecimiento es alta, el rendimiento de colapso después del vertido es bueno y la calidad de la superficie de las piezas fundidas es buena. Los moldes y núcleos de arena pequeños, medianos y grandes pueden ser Se utilizan en máquinas herramienta, maquinaria de minería, maquinaria eléctrica y metalurgia. Se utilizan más en la producción industrial como la maquinaria.