CÔNG NGHỆ LÀM KHUÔN CÁT NHỰA ALKALINE - ĐÓNG RẮN BỞI KHÍ CO2

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LÕI NĂNG SUẤT CAO, HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ THÂN THIỆN MÔI TRƯỜNG.

Quy trình công nghệ làm khuôn đóng rắn bằng khí _­CO₂ được sử dụng rộng rãi trong nhiều năm ở nhiều lĩnh vực sản xuất chất lượng cao. Công nghệ này có nhiều ưu điểm hơn so với quy trình đóng rắn bằng gia nhiệt, bằng chất xúc tác...

Ngày nay, công nghệ làm khuôn đóng rắn bằng khí được phát triển và ứng dụng rộng rãi. Tuy nhiên, với công nghệ đóng rắn bằng khí amin sinh ra các hợp chất xuyannua, hợp chất gốc amin gây hại cho môi trường và sức khỏe con người, các chuyên gia ngành đúc của Foseco đã nghiên cứu cho ra công nghệ đóng rắn bằng khí CO₂ thân thiện môi trường, cải thiện chất lượng vật đúc và tăng năng suất sản xuất : tên thương mại gọi là ECOLOTEC. Công nghệ Ecolotec mang lại những lợi ích sau :

• Năng suất sản xuất cao.
• Khí thải ra môi trường thấp.
• Chi phí làm sạch sau đúc thấp.

CƠ CHẾ ĐÓNG RẮN CỦA CÔNG NGHỆ ECOLOTEC

Chất kết dính Ecolotec gọi là nhựa alkalin phenolic, được trộn với cát theo tỷ lệ và sau đó đóng rắn bằng khí CO₂.

Khí CO₂ làm giảm độ pH của nhựa, sau đó phản ứng trao đổi – liên kết xảy ra với một tác nhân tạo phức trong dung dịch nhựa. Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường, áp suất và lưu lượng khí CO­₂, và nhiệt độ hỗn hợp của cát.

Cơ chế đóng rắn của nhựa Ecolotec

Những đặc điểm của quy trình Ecolotec:

Chất lượng của cát làm khuôn ảnh hưởng đến độ bền của hỗn hợp làm khuôn công nghệ Ecolotec. Độ bền của hỗn hợp chịu ảnh hưởng bới :

• Độ tinh khiết và tính chất hóa học của cát.
• Hình dạng hạt cát (tốt nhất hạt tròn).
• Sự phân bố kích thước hạt (lý tưởng AFS 55-60).

Dựa trên biểu đồ biểu thị quan hệ giữa độ bền của hỗn hợp làm khuôn Ecolotec với sự phân bố độ hạt cát, đối với hỗn hợp làm khuôn Ecolotec sử dụng cát phân bố xung quanh dãi AFS 60 cho độ bền tăng trưởng theo thời gian.

Bảng so sánh độ bền kéo của vật đúc sử dụng Ecolotec với các chất kết dính khác

Cơ chế đóng rắn bằng khí CO₂

 Cơ chế phun khí CO₂ của công nghệ Ecolotec (hình phải) có ưu điểm khác biệt hơn công nghệ nước thủy tinh (hình trái). Công nghệ sodium silica (nước thủy tinh) đòi hỏi lưu lượng khí cao hơn, hiệu quả tận dụng khí kém hơn.

Khuyết tật đường gân :

Với lõi, vật đúc chế tạo bằng công nghệ Ecolotec giảm tỷ lệ các khuyết tật xuất hiện do rẻo thừa sinh ra giữa 2 mặt phân khuôn. 

Hạn chế chi phí đầu tư ban đầu  :

So với công nghệ Furan cần phải có thời gian chờ để khuôn đóng rắn và thời gian chờ để rót, công nghệ Ecolotec có sự vượt trội hơn về năng suất và tính linh hoạt. Bên cạnh đó, chi phí đầu tư trang thiết bị ít tốn kém hơn so với các công nghệ khuôn đóng rắn khác. Một lợi điểm quan trọng vượt trội hơn công nghệ Furan là không cần dùng sơn khuôn cho lõi nhưng vẫn đảm bảo bề mặt sản phẩm tốt.

Thay thế công nghệ methyl formate (HCOOCH₃)

Các mối nguy hiểm liên quan đến công nghệ đúc methylformate là các khí độc hại thải ra ảnh hưởng đến môi trường, sức khỏe người lao động. Do đó, gây những khó khăn cho các xưởng đúc trong việc được cấp giấy phép hoạt động sản xuất. Vì vậy, các xưởng đúc cần phải tích cực tìm kiếm những công nghệ mới thay thế. Công nghệ methyl formate thay thế bởi công nghệ Ecolotec hiệu quả kinh tế đạt được là tổng chi phí sản xuất giảm 20% và không sinh ra các chất có hại trong quá trình đúc.

Ứng suất nhiệt tốt nhất

Lõi được chế tạo từ công nghệ Ecolotec đã chứng minh tính chất bền nhiệt vượt trội và phù hợp đúc tốt cho tất cả hợp kim. Trong thử nghiệm vật đúc bằng thép (hình bên dưới), công nghệ Ecolotec (hình 3) mang lại lợi ích hơn so với công nghệ sodium silica (nước thủy tinh) (hình 1) và công nghệ Furan (hình 2).

Lõi Ecolotec bền nhiệt hơn các công nghệ đóng rắn khác, không có hiện tượng nứt nóng như công nghệ Furan.

Quy trình sản xuất

Dùng công nghệ Ecolotec để chế tạo lõi cho năng suất cực cao, thời gian phun khí ngắn (chỉ trong vài giây) và chi phí làm sạch cực thấp.

Những ưu điểm của công nghệ Ecolotec