Кіріспе
Шайыр Құмның құюы қазіргі заманғы құю өндірісіндегі ең әмбебап және кеңінен қолданылатын қалыптау әдістерінің бірі болып табылады.
Ол жақсы өлшемдік дәлдікті біріктіреді, жоғары қалып қаттылығы, күрделі пішіндерге күшті бейімделу, және темірмен кең үйлесімділік, болат, және түсті қорытпалар.
Осы уақытта, шайырлы құм жүйелері «бір материал емес, бір нәтиже».
Олардың өнімділігі шайыр химиясына байланысты, қатайтқыш түрі, құм тазалығы, қоршаған орта жағдайлары, құйма өлшемі, Температура, және рекультивация стратегиясы.
1. Неліктен фосфор қышқылы жоғары азотты фуранды өздігінен қататын шайырлар үшін қатайтқыш ретінде жиі қолданылады, бірақ азотты фуран шайырлары үшін сирек?
Мұның себебі шайырлар химиясының өзара әрекеттесуінде жатыр, судың мінез-құлқы, және қатаю кезінде желіні қалыптастыру.
Төмен азотты фуран шайырларында, қышқылмен қатаю көбінесе баяу және тиімділігі төмен, бұл жолақ уақытының ұзағырақ болуына және жасыл күштің төмендеуіне әкеледі.
Қайта, жоғары азотты фуран шайырлары фосфор қышқылына тиімдірек жауап береді, жүйеге практикалық қалыптау және өзек жасау үшін қажетті қатаю жылдамдығы мен соңғы беріктікке қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Негізгі техникалық фактор - фосфор қышқылының ылғалмен әрекеттесуі. Төмен азотты жүйелерде, фосфор қышқылы шайырмен салыстырмалы түрде нашар араласады және суға күшті жақындығы бар.
Болғандықтан, шайырдан және қатайту кезінде конденсациядан қышқылға бай аймақтардың айналасында жиналуы мүмкін, шайыр пленкасында локализацияланған су тамшыларын немесе әлсіз аймақтарды жасау.
Бұл өңделген байланыс құрылымын әлсіретіп, беріктігін төмендетеді.
Жоғары азотты фуран шайырлары басқаша әрекет етеді. Олардың сумен үйлесімділігі жақсырақ, ылғалдың шоғырланған тамшыларға жиналу ықтималдығы аз, және өңделген пленка тығызырақ және біркелкі болады.
Сондықтан фосфор қышқылы бір фуран жүйесінде практикалық қатайтқыш бола алады, бірақ екіншісінде нашар таңдау.
2. Неліктен фенолды-уретанды өздігінен қататын шайырлы құмның қатаю қабілеті фурандық өздігінен қататын шайырлы құмға қарағанда жақсырақ??
Фенолды-уретанды шайырлы жүйелер негізінен полимерлеу типті реакция арқылы емдейді, су сияқты ұшпа жанама өнімдердің көп мөлшерін тудырмайды.
Сол себепті, қатаю жылдамдығы құм массасы арқылы біркелкі болады, ал сыртқы қабат пен ішкі қабаттың айырмашылығы салыстырмалы түрде аз.
Фуранның өздігінен қататын шайырлары, керісінше, қатайту кезінде суды шығаратын конденсация реакциясы арқылы емдейді. Бұл су қалыптан немесе өзектен шығуы керек.
Құм массасының ішкі және сыртқы аймақтары әр түрлі жылдамдықпен құрғап, емделеді, емдеу профилі біркелкі болады.
Сондықтан фуран жүйелері қоршаған ортаның ылғалдылығына аса сезімтал және фенолды-уретан жүйелеріне қарағанда жиі қатаюдың әлсіз ену қабілетін көрсетеді..
Тәжірибелік тұрғыдан, фенолды-уретанды шайырлы құм көбінесе толық көлденең қима арқылы өзекшенің сенімді беріктігін қамтамасыз етеді, әсіресе қалың немесе күрделі өзектерде.
3. Неліктен жоғары азотты фуран шайырларын алюминий және мыс құймаларына қолдануға болады??
Негізгі себебі алюминий мен мыстың балқытылған металда азотқа ерігіштігі өте төмен.
Шайыр құю және термиялық ыдырау кезінде азот түзсе де, балқытылған алюминий немесе мыс оны айтарлықтай мөлшерде сіңіре алмайды.
Болғандықтан, азотпен байланысты газ кеуектілігінің қаупі болат құюға қарағанда әлдеқайда төмен.
Бұл құю зауыты жақсы күйреу тәртібіне қол жеткізгісі келгенде азот мөлшері жоғары шайырларды таңдауға болатынын білдіреді, жоғары қалып беріктігі, немесе алюминий немесе мыс құймаларында елеулі газ ақауларын тудырмайтын қолайлы емдеу сипаттамалары.
Басқаша айтқанда, металл жүйесі шайыр жүйесі сияқты маңызды.
Болатта проблема тудыратын шайыр түсті өндірісте өте қолайлы болуы мүмкін.
4. Неліктен қатты құймалар үшін шайырлы құмды пайдаланған кезде, керамикалық түтіктер ысырма жүйесі үшін артықшылық береді?
Ауыр құймалар үшін, құю уақыты ұзағырақ болады және балқытылған металл ұзақ уақыт бойы ысырма жүйесімен байланыста болады.
Осы шарттарда, жоғары термиялық жүктеме шайырмен байланыстырылған құмды мерзімінен бұрын әлсіретіп, ысырма арналарының шөгуіне немесе эрозиясына әкелуі мүмкін..
Бұл құмның қосылуына әкелуі мүмкін, металл турбуленттілігі, және басқа құю ақаулары.
Керамикалық түтіктер бұл мәселені қарапайым шайырлы құм арналарына қарағанда әлдеқайда жақсы термиялық төзімділік пен эрозияға төзімділікті ұсына отырып шешеді..
Олар әсіресе шырша мен жүгіру жүйесінде пайдалы, мұнда металл ағыны ең ыстық және термиялық шабуыл ең күшті.
Керамикалық түтіктер сонымен қатар кейбір аймақтарда жабу қажеттілігін азайтады және үлкен немесе ауыр құймалар үшін тұрақтырақ ағын жолын қамтамасыз етеді..
5. Шайырлы құмның жұмыс уақыты жеткілікті екенін қалай анықтауға болады?
Жұмыс уақыты, немесе орындық өмірі, Құм икемділігі мен нығыздалу қабілетін жоғалтқанға дейін бүкіл қалыптау немесе өзек жасау операциясын аяқтау үшін жеткілікті ұзақ болуы керек..
Үзіліссіз құм араластырғышқа арналған, жұмыс уақыты аралас құм ағызылған сәттен бастап толық пайдаланылғанға дейінгі аралықтан асуы керек.
Үздіксіз араластырғыш үшін, жұмыс уақыты құмның араластырғыштың шығысынан құмды жеткізудің бір толық циклі арқылы өтуі және өндіріс ретінің сол нүктесіне оралуы үшін қажетті уақыттан ұзағырақ болуы керек.
Іс жүзінде, бұл жай ғана теориялық параметр емес.
Жұмыс уақыты тым қысқа болса, жұмыс кезінде құм қатая бастайды, нашар тығыздауға әкеледі, өлшемдік сәйкессіздік, және беттік ақаулар.
Қауіпсіз технологиялық дизайн әрқашан стендтің қызмет ету мерзімі мен нақты өндіріс уақыты арасында маңызды маржа қалдырады.
6. Неліктен шайырлы құм үлгісінің тартылу бұрышы сазбен байланыстырылған құмға арналған бұрыштан үлкен болуы керек??
Шайырлы құмды қалыптар мен өзектер салыстырмалы түрде жоғары қаттылықпен және үлгіні алу кезінде өте аз құлау мүмкіндігімен қатаяды..
Сазбен байланыстырылған құмнан айырмашылығы, шайырмен байланыстырылған құм оңай деформацияланбайды немесе үлгіні босату үшін берілмейді. Болғандықтан, шығару үйкелісі жоғары, және қалып бетін зақымдау қаупі жоғары.
Осы уақытта, шайырлы құм қалыптары мен өзектер сазды құмды қалыптарға қарағанда жөнделмейді.
Үлгіні алу кезінде қалып беті жыртылған немесе сынған болса, жөндеу қиынырақ және соңғы сапаны бұзуы мүмкін.
Үлкен тарту бұрышы тартылу кедергісін азайтады, зақымдану мүмкіндігін төмендетеді, және көгерудің консистенциясын жақсартады.
7. Неліктен шайырлы құмды шойын өндірісінде шөгілетін көтергіштер азырақ және көбірек желдеткіш көтергіштерге артықшылық беріледі?
Шайырлы құм қалыптары қатты және құю кезінде пішінін жақсы сақтайды, әсіресе бастапқы кезеңде.
Бұл оларды шойынның қатаюындағы графит кеңеюінің артықшылығын пайдалану үшін әсіресе қолайлы етеді.
Сұр шойын және иілгіш шойын өндірісінде, бұл кеңейту шөгу ақауларын азайтуға немесе тіпті жоюға көмектеседі, дегенді білдіреді, азырақ шөгілетін көтергіштер қажет болуы мүмкін.
Дегенмен, шайырлы құм қыздыру және ыдырау кезінде де газды тудырады. Өйткені көгеру күшті және салыстырмалы түрде жабық, газ тиімді түрде шығарылуы керек.
Сондықтан жиі желдеткіш көтергіштер қажет. Олардың рөлі металды тамақтандыру емес, бірақ құю кезінде пайда болатын газ мен будың шығу жолдарын қамтамасыз ету.
Қарапайым түрде, шайырлы құм төмен деңгейлі құю философиясын қолдайды, бірақ желдету дұрыс жобаланған жағдайда ғана.
8. Неліктен құрамында шамамен 70-80% фурфурил спирті бар фуранның өздігінен қататын шайыры әдетте бөлме температурасында ең жоғары соңғы беріктікті көрсетеді?
Бұл диапазон күштің дамуы арасындағы практикалық тепе-теңдікті білдіреді, су құрамы, және емдеу тиімділігі.
Фурфурил спиртінің мөлшері тым төмен болса, шайырға басқа шайыр компоненттері көбірек әсер етеді және су мөлшері жоғарылайды, бұл қатаюды баяулатады және соңғы беріктігін төмендетеді.
Фурфурил спиртінің мөлшері тым жоғары болса, азоты бар бөлік тым азаяды, және шайыр торы бірдей қатаю құрылымына немесе соңғы өнімділікке жете алмауы мүмкін.
Шамамен 70%-80% диапазонында, шайырдың құрамы жиі реактивтілік арасындағы ең жақсы тепе-теңдікке жетеді, желіні қалыптастыру, және өңделген құрылымның тығыздығы.
Сондықтан бөлме температурасының соңғы күші көбінесе осы композиция терезесінде барынша жоғарылайды.
9. Неліктен тым белсенді қатайтқыштар мүмкін, немесе қатайтқыштың шамадан тыс дозасы, шайырлы құмның соңғы беріктігін төмендету?
Егер емдеу тым тез басталса, шайыр оның молекулалық тізбектерін ұзартуға жеткілікті уақыт болғанға дейін айқаспауы мүмкін, бағдарлау, және жақсы дамыған желіні құрайды.
Басқаша айтқанда, жүйе тым ерте «құлыпталады»..
Өте белсенді қатайтқыш тез бастапқы беріктік бере алады, дүкенде тартымды көрінуі мүмкін.
Бірақ егер полимерлік желі тым тез қалыптасады, нәтижесінде пайда болған құрылым азырақ толық және тиімділігі төмен болуы мүмкін, кейбір реактивті топтарды пайдаланылмай қалдырады.
Дәл осындай мәселе қатайтқыштың дозасы шамадан тыс болғанда орын алуы мүмкін. Нәтиже көбінесе жоғары ерте беріктік, бірақ соңғы беріктігі төмен.
Бұл соңғы сапаға қайшы келетін процесс жылдамдығының классикалық жағдайы. Тезірек қатаю, егер ол өңделген шайыр торының тұтастығын құрбан етсе, әрқашан жақсы бола бермейді.
10. Неліктен фосфор қышқылымен шыңдалған шайырлы құмды ескі құмды мелиорацияға қолдануға болмайды?
Мәселе мынада, фосфор қышқылы құйылғаннан кейін құм түйіршіктерінде фосфат қалдықтарын қалдыруы мүмкін..
Бұл қалдықтар балқытылған металдың термиялық әсерінен оңай жойылмайды және рекультивация кезінде оларды жою қиын..
Болғандықтан, қалпына келтірілген құм болашақ шайырдың қосылуына тікелей әсер ететін жолмен ластанады.
Фосфат қалдықтары қайта пайдаланылған құм қоспасының беріктігін төмендетеді, сонымен қатар зеңнің кеңею үрдісін және құмды қосу қаупін арттыруы мүмкін..
Егер құю зауыты қайта пайдалануға және рекультивацияға байланысты болса, тұрақты минералды қалдықтарды қалдыратын қатайтқыш әдетте ұзақ мерзімді таңдау болып табылады.
11. Неліктен қышқылмен қатайтылған фенолды шайырлы құм үшін бос қышқылдары төмен және жалпы қышқылдығы жоғары органикалық қышқылдарды қолданған дұрыс??
Қышқылды қатаюы бар фенолды шайырлар көбінесе салыстырмалы түрде жоғары ылғалдылықты қамтиды.
Кептіру кезінде, шайырдың өзі конденсация арқылы суды тудырады, және қосымша су жүйеде бұрыннан бар болуы мүмкін. Бұл су қышқыл қатайтқышты сұйылтады және реакцияны баяулатады.
Егер бос қышқылдың мөлшері тым жоғары болса, емдеуді тездетуі мүмкін, бірақ құмның күші тым көп төмендеуі мүмкін.
Сондықтан, идеалды қатайтқыш - бұл бос қышқылды қалыпты деңгейде ұстай отырып, реакцияны тиімді жүргізу үшін жеткілікті жалпы қышқылдықты қамтамасыз ететін, сондықтан беріктік шамадан тыс жоғалмайды..
Жалпы қышқылдығы жоғары және салыстырмалы түрде төмен бос қышқылды органикалық қышқылдар шайыр жүйесінің осы түрі үшін жақсы теңестіріледі..
12. Неліктен қышқылмен қатайтылған фенолды шайырлы құмға арналған қатайтқыштың мөлшері шайырдың пайызымен көрсетілуі керек??
Дұрыс мөлшерлеу жүйедегі шайырдың мөлшеріне байланысты, өйткені қышқыл шайырлы массаға әсер етуі керек, оның құрамындағы су мен химиялық жүктеме шайыр қосылғанда өзгереді.
Фенолды шайырлы жүйелер кейбір фуран жүйелеріне қарағанда қышқылға азырақ сезімтал, сондықтан қышқыл концентрациясы жеткілікті жоғары деңгейге жеткенде ғана маңызды емдеу мүмкін болады.
Өйткені шайырдың өзінде ылғал бар және қатайту кезінде көбірек су шығаруы мүмкін, шайыр мөлшерін ұлғайту қатайтқышқа сұйылту әсерін арттырады.
Бірдей қатаю жылдамдығын сақтау үшін, сондықтан қатайтқыштың дозасы шайыр мөлшерімен бірге көтерілуі керек.
Қаттыдандырғышты шайырдың пайызы ретінде көрсету нақтырақ және басқарылатын формула негізін береді.
13. Неліктен жаңадан тазартылған немесе жаңадан жөнделген өзектерді дереу жабуға болмайды?
Өзек жаңадан тазартылған немесе жөнделген кезде, шайырдың қатаю реакциясы әлі ерте сатысында.
Егер су негізіндегі жабын дереу қолданылса, су немесе еріткіш үздіксіз емдеуге кедергі келтіруі мүмкін, әсіресе ылғалға сезімтал жүйелерде.
Фенол-уретанды шайырлы жүйелерде, реакцияға түспеген изоцианат компоненттері де сумен әрекеттесуі мүмкін, бұл жоспарланған емдеу химиясына зиян келтіруі мүмкін.
Алкоголь негізіндегі жабын пайдаланылса, кептіру кезінде тұтану әлі әрекет ететін шайыр бетін қызып кетуі немесе шамадан тыс күйдіруі мүмкін.
Екі жағдайда да, мерзімінен бұрын жабу бетінің тұрақтылығын әлсіретуі және қалып немесе өзек сенімділігін төмендетуі мүмкін.
Қысқа күту кезеңі жиі қажет, сондықтан жабын алдында беті тұрақтана алады.
14. Неліктен сілтілі фенолды шайырлы жүйелерден ескі құмды рекультивациялау қиын?
Сілтілік фенолды шайырлы жүйелер көбінесе жоғары негізділікке ие, ал шайырдың құрамында сілтінің едәуір мөлшері болуы мүмкін, мысалы, калий гидроксиді.
Құю кезінде, бұл сілті кремнеземді құммен әрекеттесіп, төмен балқитын силикаттар түзе алады.
Бұл силикаттар құм түйіршіктерінің бетіне қатты сіңіп кетуі мүмкін, рекультивация кезінде оларды жою қиынға соғады.
Болғандықтан, қайта пайдаланылған құмның сапасы төмендейді, тазалау жүктемесі артады, және қалпына келтірілген материалды тұрақты күйге қайтару қиынырақ болады.
Сондықтан сілтілі фенолды жүйелер басқа шайырлы жүйелерге қарағанда ұзақ мерзімді құмды қалпына келтіруде қиынырақ болуы мүмкін..
15. Құюға арналған шайыр түрін таңдағанда қандай факторларды ескеру қажет?
Шайырды таңдау ешқашан әдеттер бойынша жасалмауы керек. Ол құю қорытпасына негізделуі керек, құйманың өлшемі мен қабырғасының қалыңдығы, құю температурасы, және құрылымға байланысты ақаулар қаупі.
Бірінші, құйма материалы маңызды.
Егер құйма болат немесе жоғары легирленген темір болса және азоттың кеуектілігі алаңдатады, азотты немесе азотсыз шайыр әдетте қауіпсіз.
Егер құйма сұр темір немесе иілгіш темір болса, онда азоттың кеуектілігі аз алаңдатады, орташа азотты шайыр қолайлы болуы мүмкін.
Мыс және алюминий құймаларына арналған, онда азот балқытылған металға оңай сіңбейді, жоғары азотты шайыр практикалық таңдау болуы мүмкін.
Екінші, мөлшері мен қалыңдығы маңызды.
Ауыр, қалың қабырғалы құймалар және жоғары құю температурасы жоғары температуралық өнімділігі жоғары шайыр жүйелерін қажет етеді.
Мұндай жағдайларда, Құрамында фурфурил спирті жоғары және мочевина-формальдегид мөлшері аз шайыр жиі таңдалады, сондықтан өзек немесе қалып жылу кезінде жеткілікті күшті сақтай алады..
Кішігірім, құю температурасы төмен жұқа қабырғалы құймалар, құрамында несепнәр мөлшері жоғары арзан шайыр жеткілікті болуы мүмкін.
Үшінші, құйманың құрылымдық тенденциясы маңызды.
Егер құйма ыстық крекингке бейім болса, төмен ыстық беріктігі бар байланыстырғыш шын мәнінде қажетсіз болуы мүмкін; шайыр металды қату тұрақты болғанша ұстап тұруы керек.
Егер құйма суық крекингке бейім болса, байланыстырғыш құйылғаннан кейін жақсы құлап кетуі керек, сондықтан құйма шамадан тыс шектеусіз еркін жиырылады.
Қысқасын айтқанда, шайырды таңдау сәйкес мәселе болып табылады. Дұрыс шайыр - газ түзілуін теңестіретін шайыр, ыстық күш, құлдырау мінез-құлқы, қатаю жылдамдығы, мелиоративтік көрсеткіштер, және нақты құйма үшін ақаулық тәуекелі.
Қорытынды
Шайырлы құмды құю - бұл химия мен металлургия тығыз байланысты процесс.
Бірдей құю зауыты қатайтқышты өзгерту арқылы мүлдем басқа нәтижелерге қол жеткізе алады, шайырлар отбасы, рекультивациялық әдіс, немесе жабу уақыты.
Сондықтан бұл салада практикалық білімнің маңызы зор.
Жақсы шайырлы құм процесі тез және күшті ғана емес. Ол да тұрақты, болжауға болатын, және құйма қорытпасымен үйлесімді, геометрия, және өндірістік цикл.
Шайыр жүйесі дұрыс таңдалған және басқарылған кезде, шайырлы құмды құю дәл және күрделі металл құймаларын өндірудің ең тиімді әдістерінің біріне айналады.
