CÔNG NGHỆ ALPHASET - NHỰA ALKALIN PHENOLÍC

GIỚI THIỆU

Công nghệ ALPHASET được ứng dụng trong ngành đúc cách đây 20-30 năm, được xem là công nghệ có nhiều ưu điểm tốt cho môi trường nên được nhiều xưởng đúc lựa chọn cho đến ngày nay. Bản chất của nhựa Alphaset là sự đóng rắn của nhựa alkaline phenolic bởi chất xúc tác là Este. Theo thời gian, công nghệ Alphaset được cải tiến về kỹ thuật và thiết bị máy móc dùng để trộn hỗn hợp làm khuôn và tái sinh. Ngày nay, công nghệ Alphaseet được cải tiến ứng dụng trong việc sản xuất hàng loạt với nhiều chủng loại sản phẩm đúc đa dạng về kích cỡ.

Nhựa Alkaline phenolic được đóng rắn bởi Este theo cơ chế phản ứng hóa học giữa kim loại kiềm thổ trong nhựa phenolic và Este để tạo thành muối kim loại kiềm và giải phóng phân tử rượu (hình 1)

Tốc độ và thời gian đóng rắn của hỗn hợp nhựa Alphaset – cát phụ thuộc vào hàm lượng và loại chất xúc tác Este. Tùy thuộc vào thời gian dỡ khuôn (đóng rắn) theo mong muốn mà lựa chọn loại Este phù hợp.

So với công nghệ Furan đóng rắn bằng axít thì công nghệ Alphaser đóng rắn bằng este nguồn gốc hữu cơ ít độc hại, thân thiện với môi trường .. Lượng dùng của este bằng 18% - 25% lượng nhựa Alphaset. Công nghệ Furan lượng dùng axít bằng 40% - 60% lượng nhựa. Tại các xưởng đúc, để điều khiển quá trình đóng rắn, người ta dùng thiết bị trộn liên tục với 2 bơm xúc tác của 2 loại chất Este khác nhau.

Phụ thuộc vào thiết bị trộn, xưởng đúc điều chỉnh lượng dùng phù hợp. Với thiết bị trộn tự động, lượng sử dụng chất đông cứng phụ thuộc vào nhiệt độ của cát và nhiệt độ môi trường. Nếu trộn bằng các phương pháp thông thường, hoặc trộn thủ công, lượng dùng và loại chất Este phụ thuộc vào thời gian thao tác của công nhân.

Trong 10 năm qua, nhựa Alphaset được cải tiến để  giảm độ nhớt của nhựa và nâng cao đặc tính điền đầy khuôn, tăng độ kết dính, giảm lượng nhựa sử dụng và tỷ lệ tái sinh cát cao 70% - 85%. Với ưu thế trên, công nghệ Alphaset được sử dụng để sản xuất hàng loạt, trên dây chuyền tự động với thời gian tháo khuôn nhanh.

Do tính chất dẻo dai như plastic nên việc tháo mẫu dễ dàng, không bị vỡ khuôn, đặc biệt đối với các chi tiết cực khó và phức tạp. Hình 2 và 3, minh họa một mẫu khuôn gỗ dạng lưới bao quanh rất phức tạp nhưng sử dụng công nghệ Alphasest thành phẩm sau khi dỡ khuôn vẫn nguyên như hình mẫu.

Ngày nay, công nghệ Alphaset mang lại hai hiệu quả trong công nghệ đúc cao là nhờ sự cải tiến trong các trang thiết bị tái sinh, trong đó quá trình bóc tách nhựa khỏi hạt cát và không làm vỡ hạt. Hiệu quả thứ hai là làm tăng độ kết dính, độ bền của hỗn hợp nhưng vẫn đảm bảo sự thông khí tốt và tỷ lệ tái sinh cát cao.

Một trong những ưu điểm lớn nhất của công nghệ Alphaset  là ứng dụng đúc cho tất cả các loại vật liệu từ hợp kim màu đến cả đúc thép, thép hợp kim cao. Công nghệ Alphaset được ứng dụng để đúc những vật đúc có kích cỡ lớn tốt như khi dùng cho vật đúc vừa và nhỏ. Hình 4 và 5 cho thấy khuôn và sản phẩm đúc của một máy nghiền Mill Trunion 176 tấn, trong đó nhựa alkanline phenolic được sử dụng để sản xuất chi tiết lõi của vật đúc.

THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG

Bảng 1: So sánh các chất (khí) sinh ra trong suốt quá trình làm khuôn và đúc rót giữa công nghệ Alphaset và công nghệ Furane.

Công nghệ Alphaset có thể xem là công nghệ có ít khí thải độc hại trong quá trình đúc và thân thiện với môi trường.

  TÁI SINH CÁT

Cát là một nguồn nguyên vật liệu tốn kém và quan trọng trong ngành đúc. Do đó, công nghệ đúc áp dụng tỷ lệ tái sử dụng cát cao sẽ chiếm ưu thế. Trước đây, công nghệ Aalphaset, nhựa được đóng rắn bằng axít hữu cơ (giống furan), lượng cát thu hồi tái sử dụng chỉ đạt 60%. Tuy nhiên, với những tiến bộ kỹ thuật như hiện nay, việc tái sử dụng cát đạt đến 90% do có sự cải tiến trong thiết bị va đập bóc tách nhựa bằng cơ học, xử lý nhiệt và loại bỏ sự nhiễm bẩn của cát do tồn dư lượng kiềm.

Với những tiến bộ khoa học gần đây khi cát nhân tạo được quan tâm và ứng dụng vào thay thế cho cát tự nhiên, tỷ lệ tái sinh cát tăng cao đạt đến 98%. Bên cạnh đó, với hình dáng cát hạt tròn nên lượng dùng nhựa cũng giảm 30% so với cát hạt đa cạnh.

TÓM TẮT :

      Ưu điểm của công nghệ Alphaset là giúp khai thác những lợi thế của loại chất kết dính nhựa alkalin phenolíc :

• Tăng hiệu suất thu hồi cát.
•  Đúc thép chất lượng cao và sản phẩm đúc gang không bị khuyết tật nức nóng .
• Chất lượng bề mặt sản phẩm tốt, giảm chi phí gia công bề mặt.
• Phù hợp cho công nghệ khuôn cát tươi dùng để làm lõi mà không gây ảnh hưởng đến chất lượng hỗn hợp cát tươi.
• Thiết bị trộn và tái sinh cát đơn giản, dễ sử dụng.
• Tiết kiệm chi phí sản xuất.
• Tiết kiệm tiêu hao điện năng.
• Thân thiện môi trường