استفاده از ماسه سرامیکی ذوب شده به عنوان ماسه پرکننده، نمونه بارزی از یک سیستم قالبگیری کامپوزیتی است . به جای ساخت کل قالب از یک ماده گرانقیمت، شما به طور استراتژیک از ماسههای مختلف در جایی که خواص آنها بیشتر مورد نیاز است، استفاده میکنید:
-
ماسه روکار: لایه داخلی (در تماس با فلز مذاب). این معمولاً یک ماسه مخصوص مانند کرومیت، زیرکن یا ماسه روکش شده با رزین با کارایی بالا است که به دلیل مقاومت مستقیم آن در برابر نفوذ فلز و واکنش شیمیایی انتخاب میشود.
-
ماسه پرکننده/پشتیبان: بخش عمده قالب، پشت ماسه رو. اینجاست که ماسه سرامیکی برتری پیدا میکند.
| تجزیه شیمیایی [٪] | |
| آل2O3 | ۷۰-۷۳ |
| سی او۲ | ۸-۲۰ |
| Fe2O3 | ≤3 |
| تیتانیم دیاکسید | ≤3.5 |
| بالا | ≤0.45 |
| اکسید منیزیم | ≤0.35 |
| K2O | ≤0.33 |
| Na2O | ≤0.08 |
| خواص فیزیکی | |
| شکل دانه | توپ کروی |
| گرد بودن | ۹۰٪ |
| نسوز: | > 1790℃ |
| ضریب شکل | ≤1.1 |
| نسبت انبساط حرارتی | ۰.۱۳٪ (به مدت ۱۰ دقیقه در دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد گرم شده) |
| ضریب انبساط حرارتی | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| رسانایی حرارتی | 0.698 وات بر متر مکعب (1200 درجه سانتیگراد) |
| وزن مخصوص:: | ۱.۹۵-۲.۰۵ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| چگالی فله (LPD): | ۳.۴ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| رنگ: | سیاه |
| اندازههای موجود | |
| AFS25-35، AFS35-45، AFS45-55، AFS55-65، AFS60-70، AFS70-80، AFS95-110
اندازه های سفارشی بنا به درخواست موجود است |
|
چرا ماسه سرامیکی ذوب شده یک ماسه پرکننده عالی است؟
ماسه ریختهگری سرامیکی (آلومینو سیلیکات متخلخل کروی) ترکیبی منحصر به فرد از خواص را دارد که آن را برای این نقش ایدهآل میکند.
| مزیت | توضیح و فایده |
|---|---|
| 1. مقاومت بالا | با نقطه ذوب معمولاً بالای ۱۷۹۰ درجه سانتیگراد، میتواند به راحتی گرمای هدایت شده از لایه روکار را بدون تفجوشی یا ذوب شدن تحمل کند. این امر تضمین میکند که قالب شکل خود را حفظ میکند و ماسه پشتی به ماسه روکار جوش نمیخورد. |
| ۲. انبساط حرارتی کم | برخلاف ماسه سیلیس که در حدود دمای ۵۷۳ درجه سانتیگراد به شدت منبسط میشود، ماسه سرامیکی بسیار کم منبسط میشود. این موضوع بسیار مهم است. این ماسه از عیوب ریختهگری مانند رگهدار شدن و دم موشی ناشی از تنش ناشی از انبساط در قالب جلوگیری میکند. همچنین خطر ترک خوردگی را که میتواند باعث نفوذ فلز شود، کاهش میدهد. |
| ۳. رسانایی حرارتی بالا | این ماده گرما را سریعتر از ماسه سیلیس از قطعه ریختهگری دور میکند. این امر منجر به انجماد سریعتر ، ساختار دانهبندی ریزتر در فلز و افزایش بهرهوری خط قالبگیری میشود. |
| ۴. احیا و استفاده مجدد عالی | دانههای ماسه سرامیکی کروی و فوقالعاده بادوام هستند. آنها در برابر احیای مکانیکی با نرخ شکست بسیار پایین مقاومت میکنند. از آنجایی که ماسه پرکننده بخش عمدهای از قالب را تشکیل میدهد، قابلیت استفاده مجدد بالای آن (90٪ +) به طور چشمگیری خرید ماسه جدید و دفع ماسه زائد را کاهش میدهد و صرفهجویی زیادی در هزینهها در درازمدت ایجاد میکند. |
| 5. جریان پذیری عالی | ذرات کروی مانند آب جریان مییابند و امکان پر شدن سریع و یکنواخت فلاسک را در خطوط قالبگیری خودکار فراهم میکنند. این امر یک بستر شنی متراکم و یکنواخت بدون نقاط نرم ایجاد میکند. |
پیادهسازی عملی در ریختهگری
در اینجا نحوه عملکرد معمول آن در یک محیط تولید آورده شده است:
-
پوششدهی/مالش: ماسه سرامیکی اغلب با یک چسب مناسب (مثلاً اورتان فنولیک، فوران) در یک میکسر پیوسته پوشش داده میشود.
-
قالبگیری:
-
ابتدا یک لایه ماسه نما (مثلاً کرومیت) در جعبه الگو وارد میشود.
-
سپس ماسه سرامیکی روکش شده با رزین دمیده میشود تا بقیه فلاسک را پر کند.
-
-
پخت و ریختن: قالب پخت میشود و فلز مذاب ریخته میشود.
-
قالبگیری و احیا: پس از ریختهگری، قالب از هم جدا میشود. مخلوط ماسه (ماسه سرامیکی و ماسه نما) از طریق سیستم احیا ارسال میشود.
-
شن و ماسه سرامیکی مقاوم در برابر احیا دوام میآورد و به فرآیند بازگردانده میشود.
-
بخشی از ماسه روسازی ممکن است بازیابی شود، اما ماسه روسازی تازه به طور منظم اضافه میشود تا کیفیت لایه روسازی حفظ شود.
-