معرفة

القسم 1: القوة ​​​​​​​

تُصنف قوة رمل الراتنج عادةً إلى قوة عند درجة حرارة الغرفة وقوة عند درجات حرارة عالية. كما تُقسم قوة درجة حرارة الغرفة إلى قوة ابتدائية وقوة نهائية. تشير القوة الابتدائية إلى قوة رمل القالب فور الخلط، بينما تشير القوة النهائية إلى قوة رمل القالب بعد ٢٤ ساعة.

تأثير إضافة الراتنج على القوة

في إنتاج رمل الراتنج، تزداد القوة بزيادة إضافة الراتنج، ولكن ليس بنسبة طردية. عندما تكون إضافة الراتنج أقل من 1.0%، تزداد القوة بسرعة مع زيادة الإضافة. ومع ذلك، عندما يكون محتوى الراتنج أكبر من أو يساوي 1.0%، يتباطأ نمو القوة. عندما تكون إضافة الراتنج عالية جدًا، تكون كفاءة ربط الراتنج منخفضة جدًا.

2. تأثير درجة الحرارة والرطوبة وعامل المعالجة على القوة

عملية معالجة رمل الراتنج هي عملية تفاعل التكثيف، حيث يُطلق الماء. يؤثر تصريف ماء التكثيف في الوقت المناسب بشكل كبير على قوة تماسك رمل الراتنج. تمنع الرطوبة البيئية العالية تسرب ماء التفاعل، مما يؤثر على تفاعل المعالجة، ويؤدي إلى انخفاض القوة الابتدائية والنهائية لرمل الراتنج.

لا تزداد القوة دائمًا مع زيادة جرعة عامل المعالجة. عندما تكون جرعة عامل المعالجة من 0.4٪ إلى 1.2٪ من الرمل الأصلي، تصل القوة إلى أقصى قيمة. ومع ذلك، مع زيادة درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة، تنخفض القوة الأولية والنهائية لرمل الراتنج عندما تكون الرطوبة عالية، حتى لو كانت درجة الحرارة متشابهة أو زادت. كل من المعالجة السريعة جدًا والبطيئة جدًا ضارة بالقوة. إذا كانت المعالجة سريعة جدًا، يصبح فيلم الراتنج هشًا، مما يقلل من القوة. إذا كانت المعالجة بطيئة جدًا، فإن قوة ربط الراتنج لا تمارس بالكامل. من الضروري وجود سرعة معالجة مناسبة لضمان قوة قالب الرمل. لمحتوى الحمض الحر في عامل المعالجة تأثير كبير على القوة، وخاصة بالنسبة للرمل المعاد تدويره. عندما يكون محتوى الحمض الحر أكبر من 10٪، حتى لو كان وقت المعالجة مناسبًا، ستنخفض القوة. لذلك، يجب أن يكون محتوى الحمض الحر في عامل المعالجة أقل من 10٪.

3. تأثير خصائص الراتنج على القوة

تساعد كمية صغيرة من الفورمالديهايد الحر في الراتنج على زيادة القوة الأولية لرمل الراتنج، كما تعزز قوته النهائية. خاصةً في ظروف الرطوبة العالية، يمكن لكمية صغيرة من الفورمالديهايد الحر تسريع تفاعل المعالجة، وزيادة قوته الأولية، وتقصير وقت إزالة العفن. يمكن أن تؤدي زيادة محتوى النيتروجين في الراتنج إلى تحسين قوته الأولية، إلا أن قوته النهائية ستنخفض. يتميز الراتنج ذو المحتوى العالي من الفورفورال واللزوجة المنخفضة بقوة أولية ونهائية عالية. يؤثر محتوى الماء بشكل كبير على القوة. عندما يكون محتوى الماء في الراتنج... ≥5%، تتباطأ سرعة المعالجة، ويطول وقت إزالة القالب، وتقل القوة النهائية بشكل كبير.

4. تأثير خصائص الرمل الخام على القوة:

تأثير حجم جسيمات الرمل الخام وشكلها ومحتوى المسحوق الدقيق على المتانة: يؤثر محتوى الرطوبة وتوزيع حجم جسيمات الرمل الخام بشكل مباشر على متانة قالب الرمل. يُنصح باستخدام رمل ذي أربعة غربال لرمل الراتنج. في الرمل الجديد، يجب ألا تتجاوز نسبة جسيمات الرمل ذات شبكة 150 شبكة 5%، ويجب ألا يتجاوز محتوى المسحوق الدقيق 0.4%. ومع ذلك، بالنسبة للرمل المعاد تدويره، يمكن لجزيئات الرمل الدقيقة جدًا أن تزيد من سرعة المعالجة، وهو ما يختلف عن الرمل الجديد. تتميز جزيئات الرمل الدقيقة في الرمل المعاد تدويره بمساحة سطح نوعية أكبر وتحتوي على راتنج وعامل معالجة أكثر من جزيئات الرمل الخشن. يكون فقدان الحرارة عند اشتعال الرمل الناعم أعلى بكثير من الرمل الخشن. عند إضافة الراتنج مرة أخرى، يستمر عامل المعالجة المتبقي في العمل كمحفز، مما يزيد من سرعة المعالجة.

يتطلب رمل الراتنج متطلبات صارمة للغاية فيما يتعلق بمحتوى الرطوبة في الرمل الخام، لأن الرطوبة في الرمل الخام لا تؤثر فقط على قوة الترابط بين فيلم الراتنج وجزيئات الرمل، بل تؤدي أيضًا إلى إبطاء سرعة التصلب، مما ينتج عنه قالب رمل "مقرمش من الخارج وطري من الداخل" مما يجعل الصب عرضة لعيوب ثقب الغاز.

عمومًا، يجب أن تكون نسبة الرطوبة أقل من 0.2%. بالنسبة للرمل المُعاد تدويره، إذا استُخدم رش الماء للتبريد صيفًا، فيجب التحقق من نسبة الرطوبة، ويجب ألا تتجاوز 0.3%.

٥. يختلف معيار المتانة النهائية من مصنع لآخر. بعد خلط رمل الراتنج، يمكن أن يصل إلى أقصى متانة له، أو المتانة النهائية، بعد حوالي ٢٤ ساعة من التصلب الذاتي. ونظرًا لاختلاف ظروف الإنتاج ومقاييس كل مسبك، يجب ألا تتجاوز الفترة الزمنية بين الصب والصب ٢٤ ساعة. لذلك، يجب تحديد المتانة النهائية بناءً على المسبك الخاص.

القسم الثاني: استقرار السطح

يُشير ثبات سطح رمل الراتنج إلى قدرته على تحمل التآكل أثناء المناولة، وتآكل المعدن المنصهر أثناء الصب، والخبز دون التسبب في عيوب مثل تدفق الرمل، وثقوب الرمل، والالتصاق الميكانيكي. يتوافق ثبات سطح قالب الرمل مع قوة تحمله في درجات حرارة الغرفة العالية أو المنخفضة: تشمل العوامل المؤثرة الشائعة ما يلي:

1. نوع الراتنج وكمية الإضافة؛

2. جودة وحجم جزيئات الرمل الأصلي؛

3. اختيار عامل المعالجة والمواد المضافة؛

4. معلمات العملية والتشغيل؛

5. العوامل البيئية: تؤثر درجة الحرارة والرطوبة والظروف الأخرى أيضًا على إنتاج رمل الراتنج.

يمكن تحليل العوامل الرئيسية المؤثرة على توليد الغاز ونفاذية رمل الراتنج بالتفصيل من الجوانب التالية:

القسم 3: قدرة توليد الغاز

يُشير حجم تطور الغاز إلى حجم الغاز (بالمليلتر) الناتج عن عينة من رمل الصب (أو مواد أخرى) بعد تسخينها خلال فترة زمنية محددة، ويُعرف أيضًا باسم حجم تطور الغاز. ويُعبر عنه بحجم الغاز الناتج لكل غرام من العينة.

أثناء عملية الصب، عند صب المعدن المنصهر في قالب الرمل، يتعرض قالب الرمل ونواته للتأثير الحراري للمعدن عالي الحرارة، مما يتسبب في انبعاث كميات كبيرة من الغاز من الرطوبة والمواد المضافة المختلفة (مثل الطين ومسحوق الفحم والراتنج، إلخ) في قالب الرمل. إذا لم يتم تصريف هذه الغازات في الوقت المناسب، فستُشكل عيوبًا في ثقب الغاز في الصب، مما يؤثر على جودة وأداء الصب.

1. تركيبة الراتنج وكمية الإضافة:

يرتبط حجم انبعاث الغازات بشكل رئيسي بتركيب الراتنج وكميته المضافة. على سبيل المثال، المكونات الرئيسية لراتنج الفوران هي كحول الفورفورال، واليوريا فورمالدهيد، والفورمالدهيد. يتميز اليوريا فورمالدهيد بحجم انبعاث غازات كبير نسبيًا، بينما يتميز كحول الفورفورال والفورمالدهيد بحجم انبعاث غازات منخفض نسبيًا. عند إضافة كمية كبيرة من الراتنج، يزداد حجم انبعاث الغازات أيضًا، ولكن ليس بشكل متناسب.

كلما زاد محتوى الراتنج، زادت المركبات العضوية في قالب الرمل، وزادت الغازات الناتجة عن تحلل الراتنج في درجات حرارة عالية. قد تؤدي الغازات الزائدة إلى ثقوب غازية أو عيوب في البنية الدقيقة على سطح الصب.

2. عوامل الرمل الخام:

إن الخسارة الناتجة عن اشتعال الرمل الخام، أي كمية الشوائب مثل المواد العضوية والكربونات الموجودة في رمل السيليكا والتي تحترق عند درجات الحرارة العالية، سوف تزيد من تطور الغاز في رمل الصب وتكون ضارة بجودة سطح الصب.

عندما يكون حجم جزيئات الرمل الخام ناعمًا جدًا، تنخفض النفاذية، مما يؤثر أيضًا على إطلاق تطور الغاز.

3. عملية خلط الرمل واستصلاح الرمل المستخدم:

قد تؤدي الإضافة المفرطة للراتنج أثناء خلط الرمل إلى انبعاث كميات كبيرة من الغاز من قلب الرمل أثناء الصب. كما أن سوء استصلاح الرمل المستخدم قد يؤدي إلى فقدان الرمل عند الاشتعال في النظام بشكل غير منضبط، مع وجود كمية كبيرة من المسحوق الناعم، مما يؤدي إلى زيادة انبعاث الغاز وانخفاض النفاذية.

يتمتع فريق فيجور بخبرة غنية فيمختلف المسبوكات. لأي استفسار أو طلب، يمكننا مساعدتك، لا تتردد في التواصل معنا علىinfo@castings-forging.com