شن و ماسه سرامیکی برای ریخته گری چیست؟
ماسه سرامیکی برای ریخته گری نوعی ماسه ریخته گری کروی است که با ماسه ریخته گری سنتی متفاوت است. به آن ماسه سرامیت نیز می گویند. از زمان اختراع آن در دهه 1990، ماسه سرامیکی به محصول اصلی ماسه ریخته گری قابل بازیافت تبدیل شده است. در گذشته، ماسه قالبگیری که برای ریختهگری استفاده میشد، عمدتاً ماسه سیلیس، ماسه کرومیت و ماسه زیرکون بود. آنها بیشتر مواد طبیعی هستند. ماسه سرامیکی نوعی شن و ماسه ریختهگری مصنوعی است که با تولید انبوه صنعتی تولید میشود.
فرآیند تولید ماسه سرامیکی برای ریخته گری:
ماده اولیه ماسه سرامیکی بوکسیت طبیعی است. در مرحله اول، بوکسیت کلسینه می شود که می تواند خلوص آلومینا را بهبود بخشد. مرحله دوم ذوب بوکسیت در دماهای بالا با فرآیند ذوب است. مرحله سوم دمیدن مواد بوکسیت مذاب به دانه های سرامیکی با آلومینا بالا با اندازه های مختلف با گاز پرفشار است. مرحله چهارم سرد کردن دانه های سرامیکی و الک کردن شن و ماسه به درجه های مختلف با توجه به قطر است. سپس آنها را جداگانه ذخیره کنید. مرحله پنجم مخلوط کردن شن و ماسه سرامیکی با توجه به اندازه ذرات مورد نیاز مشتریان است.
فرآیند بازرسی شن و ماسه سرامیکی برای ریخته گری:
فرآیند کنترل کیفیت شن و ماسه سرامیکی سه بخش دارد:
- بازرسی مواد اولیه عمدتاً عیار بوکسیت را تشخیص می دهد.
- بازرسی محصولات نیمه تمام تولیدی. این عمدتا ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی و ترمودینامیکی ماسه سرامیکی را آزمایش می کند.
- بازرسی محصول نهایی این عمدتاً ترکیب شیمیایی و توزیع اندازه ذرات (ظرافت AFS) ماسه سرامیکی را پس از اختلاط تشخیص می دهد.
ویژگی های عملکرد ماسه سرامیکی برای ریخته گری:
- نسوز ماسه سرامیکی بیشتر از ماسه سیلیسی است.
نسوز شن و ماسه سرامیکی بیش از 1790 ℃ است که به طور قابل توجهی بالاتر از ماسه کوارتز است. می تواند بر دمای بالای فولاد مذاب در هنگام ریختن غلبه کند.
2. ضریب انبساط حرارتی پایین. سرعت انبساط حرارتی ماسه سرامیکی نصف ماسه کرومیت است. و 25 درصد از ماسه سیلیس است. نرخ انبساط کم می تواند تغییر شکل و عیوب ریخته گری ناشی از انبساط حرارتی ماسه قالب گیری را کاهش دهد.
ضرایب انبساط حرارتی ماسه سرامیکی و سایر ماسه های ریخته گری به شرح زیر مقایسه می شوند:
نوع شن و ماسه | نرخ انبساط حرارتی |
شن و ماسه سرامیکی | 0.31 |
ماسه سیلیس | 1.67 |
ماسه کرومیت | 0.64 |
3. شکل ذرات کروی.
شکل ظاهری ماسه سرامیکی به صورت دانه های کروی و شبه کروی است. ضریب زاویه آن 1.06 است. ماسه قالب گیری با ضریب زاویه کوچک می تواند سرعت پر شدن قالب گیری ریخته گری را بهبود بخشد. بنابراین، شکاف هایی در وسط ذرات کروی برای بهبود نفوذپذیری هوای ماسه قالب گیری وجود خواهد داشت. ماسه سرامیکی توپی شکل دارای سیالیت خوبی است و می تواند عیوب تخلخل ریخته گری را کاهش دهد.
4. هنگامی که ماسه سرامیکی به عنوان ماسه روکش شده با رزین استفاده می شود، مقدار چسب را می توان تا حد زیادی کاهش داد. به طوری که هزینه ریخته گری جامع را کاهش دهد. در عین حال، خواص مکانیکی RCS مانند استحکام کششی و مقاومت خمشی بسیار بهبود خواهد یافت. علاوه بر این، خروجی گاز RCS نیز حدود 50 درصد کاهش می یابد. این می تواند به طور موثر تغییر شکل را بهبود بخشد و نرخ نامناسب ریخته گری را کاهش دهد.
5. ماسه سرامیکی استحکام بالایی دارد. سختی شن و ماسه سرامیکی و میزان تغییر اندازه ذرات ماسه پوشش داده شده در طول بازیافت در جدول زیر نشان داده شده است:
ماسه منشا RCS | سختی Mohs | کاهش اندازه ذرات |
شن و ماسه سیلیس | 7 | 19% |
شن و ماسه کرومیت | 5.8 | 14% |
شن و ماسه زیرکون | 8.0 | 4% |
شن و ماسه سرامیکی | 8.7 | 3.4٪ |
مشاهده می شود که کاهش اندازه ذرات ماسه اصلی با ماسه سرامیکی به عنوان ماسه پوشش داده شده در طول استفاده ثانویه بسیار کم است، که باعث بهبود سرعت بازیافت و استفاده از ماسه پوشش داده شده می شود.
6. ماسه سرامیکی دارای SiO2 کم است و گرد و غبار کمتری تولید می کند که می تواند محیط تولید شرکت های ریخته گری را بهبود بخشد.
کاربرد ماسه سرامیکی برای ریخته گری:
- شن و ماسه خام ریخته گری فوم گم شده و ریخته گری با روش V. این عمدتا در ریخته گری فوم از دست رفته برای تولید ریخته گری آهن، ریخته گری فولاد، فولاد منگنز بالا استفاده می شود.
- شن و ماسه بدون پخت ریخته گری شن و ماسه خام . به عنوان مثال، ریخته گری با رزین فوران، رزین قلیایی فنولیک، شیشه آب و سایر چسب ها.
- قالب گیری پوسته ریخته گری شن و ماسه. بیشتر برای ریخته گری دقیق و شن و ماسه هسته جعبه هسته سرد و جعبه هسته داغ در قطعات دقیق به ویژه برای قطعات موتور استفاده می شود.
- شن و ماسه پوشش داده شده. شن و ماسه قالب گیری پوسته و ماسه هسته در ریخته گری سرمایه گذاری.
- پوشش ریخته گری و پوشش نسوز.
- مواد اولیه شن و ماسه زهکش ملاقه.
- مواد برای پرینت سه بعدی.