Công nghệ đúc furan

GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ LÀM KHUÔN FURAN & DÂY CHUYỀN THIẾT BỊ CỦA HÃNG OMEGA FOUNDRY MACHINERY (ANH QUỐC) OMEGA FOUNDRY MACHINERY CÁC CƠNG NGHỆ LÀM KHN CHÍNH TRÊN THẾ GIỚI HIỆN NAY • • • Cơng nghệ tự đơng cứng (Nobake) Cơng nghệ hộp nóng (Hotbox) Cơng nghệ hộp nguội (Coldbox) CƠNG NGHỆ TỰ ĐƠNG CỨNG (NO-BAKE) • Dùng chất đông cứng (hardener) chất xúc tác (catalyst) hai dạng lỏng để làm đông cứng hỗn hợp • Ứng dụng làm khn, lõi lớn để đúc gang, thép Có thể đúc đơn • Các phương pháp tự đông cứng phổ biến – – – – – Chất kết dính Furan + Chất tăng cứng (axit) Chất kết dính Phenol + Chất tăng cứng (axit) Chất kết dính Pentex: Polyurethan + chất xúc tác Pyridin Chất kết dính Alphaset: Phenol resol + ester (Triacetin) Nước thủy tinh/Ester (Triacetin) Phương pháp làm khuôn Nhựa Furan • Trong cơng nghệ làm khn tự đơng cứng, nhựa Furan đóng vai trị quan trọng giới • Dùng làm khn lõi để đúc đơn hàng loạt phôi gang, gang cầu, thép, thép hợp kim có trọng lượng từ vài kg đến 200 • Nhựa furan (Furan resin) hợp chất polymer với thành phần (công thức HA): 75% Furfurylalcohol + 11% Formaldehyde + 9% Ure + 5% Nước • Tỷ lệ thành phần Formaldehyde Urê ảnh hưởng đến thời gian đông cứng độ bền hỗn hợp Furan • Thành phần Furfurylalcohol (FA) ảnh hưởng đến tính chất chịu nhiệt hỗn hợp Đó lý đúc thép thành phần FA nhiều phải lên đến 90% Nitơ không 1% Nhiều Nitơ gây rỗ khí đúc thép • Chất đơng cứng công nghệ furan loại axit hợp chất axit mạnh, đông cứng theo phản ứng: Nhựa Furan (lỏng) + chất đông cứng => nhựa cứng + nhiệt + nước • Tùy theo điều kiện thời tiết, khí hậu, độ ẩm cao cần có nhiều chất đơng cứng khác để thích hợp với thời gian làm việc (tuổi xuân) hỗn hợp cát Phương pháp làm khuôn nước thủy tinh • Nước thủy tinh / CO2 • Công nghệ đông cứng theo công thức: Na2SiO2 (+ CO2) => Na2CO3 • Ưu điểm – Khơng gây mùi – Đầu tư thấp • Nhược điểm – – – – Độ bền hỗn hợp thấp Chất lượng phơi (độ xác kém, bề mặt xấu, …) Rất khó phá khn (độ tơi kém) Cát khơng tái sinh dẫn đến chi phí tăng (bao gồm chi phí đổ thải) – Khn chóng hư Các phương pháp làm khn tự đơng cứng khác • Phenol resin + chất đôngcứng (axit) – Khi thay Phenol cho FA • Pentex: Polyurethan + chất xúc tác Pyridin – Chất kết dính hữu gồm thành phần: Polyol + Chất đông cứng gốc Urethan + Chất xúc tác gốc Pyridin (axit amin) – để làm tăng nhanh tốc độ đông cứng – Công nghệ Pentex dùng làm khuôn lõi đơn để đúc hầu hết loại kim loại: gang, thép, Nhơm – Ưu điểm: Nitơ, Formaldehyde, độ phá khuôn tốt, không P/S – Nhược điểm: Độc hại (Isocyanate), chất đông cứng đắt, tuổi xuân ngắn • Alphaset: Phenol resol + Ester (Triacetin) – Chất kết dính Alphaset dạng lỏng hợp chất Polymer Phenol Formaldehyde – Chất đông cứng Ester (Triacetin) – Alphaset dùng làm khuôn lõi theo lối thủ công để đúc gang thép – Ưu điểm:không mùi (tốt cho môi trường) Chất lượng phôi tốt, bề mặt láng – Nhược điểm: Cát tái sinh không dễ cát furan Chất lượng cát tái sinh không tốt, Tuổi thọ chất kết dính ngắn CƠNG NGHỆ HỘP NĨNG • Bao gồm: – Hotbox (hộp nóng 230oC) – Warmbox (hộp nóng 180oC) – Shellmoulding (hộp nóng 230oC) hay cịn gọi Cơng nghệ Croning, Chất kết dính Croning có dạng bột, gốc Phenol Formaldehyde Nhiệt độ chảy loại bột từ 60C đến 100C – Cát nhựa (Bột Novolac 2-5% trộn với cát silica nhiệt độ 120oC Nhiệt độ sau giảm xuống 100C Sau cho thêm vào 12% dung dịch Hexa (35% nước) trộn Cuối cho 0.2% Calciumstearat vào trộn - giúp việc lấy lõi khỏi khn dễ hơn) • Ứng dụng: làm lõi hàng loạt • Nhược điểm: – Tốn lượng, – Dụng cụ làm khuôn phải kim loại chịu nhiệt – Ơ nhiễm mơi trường: khí độc nhiệt độ cao CƠNG NGHỆ HỘP NGUỘI • Là cơng nghệ quan trọng xưởng đúc chi tiết hàng loạt (như phận tơ) • Sử dụng khí để đơng cứng CƠNG NGHỆ HỘP NGUỘI • Betaset: Phenol Resol + Khí Methylformiat – Beta set hợp chất Polymer gốc Phenol với độ pH = 14, gồm thành phần: Phenol Resol khí Methylformiat – Sự đơng cứng hỗn hợp dựa việc giảm độ pH Phenol Resol – Ưu điểm: tốt cho môi trường, không mùi – Nhược điểm: độ bền khn khơng cao • Phenol Resol/CO2 – Công nghệ Phenol Resol/CO2 biết đến vào năm 1990 chọn lựa thay cho cơng nghệ nước thủy tinh độ bền cao – Chất kết dính Polymer gốc Phenol, tỷ lệ trộn hỗn hợp từ 2% đến 3,5% với cát – Công nghệ Phenol Resol/CO2 dùng khí CO2 để đơng cứng Hiện áp dụng khoảng 6% để làm lõi Đức CÔNG NGHỆ HỘP NGUỘI • • SO2: Epoxy Resin + Khí SO2 – Công nghệ gồm thành phần: Chất kết dính: gốc nhựa Furan nhựa Epoxy + Chất tạo Oxy hóa “Peroxid” + Khí SO2 làm đơng cứng – Trộn chất kết dính Peroxid vào với cát khí SO2 tác động với Peroxid nước axit Sulfuric làm cứng hỗn hợp cát – Ưu điểm: Lõi làm nhanh, Độ bền lõi cao, Lõi giữ lâu, Lõi không bị ảnh hưởng độ ẩm, Chất lượng phôi tốt, Độ tơi tốt đúc nhôm – Khuyết điểm lớn vấn đề mơi trường khí SO2 hay làm dơ bẩn khn làm lõi nên xưởng đúc sử dụng PUCB: Polyurethan coldbox + Khí Amin – Được áp dụng nhiều giới (75% Đức) để làm lõi đúc hàng loạt loại phôi gang, gang cầu, thép, nhôm hợp kim khác cho ngành ô tô – PUCB gồm thành phần: Polycol (Polybenzylic Ether Phenol) + Polyisocyanat + Khí amin (TEA, DMEA…) – Lõi sau làm xong có độ bền cao đúc – Có thể làm lõi khó nhất, có thành mỏng mà không sợ bị gãy vỡ – Lõi sau làm xong để hàng tuần mà không sợ giảm độ bền không bị ảnh hưởng đến khí hậu, độ ẩm MÁY TRỘN LIÊN TỤC Các loại kích thước khác CÁC LỖI THƯỜNG GẶP KHI CHỌN MUA MÁY TRỘN • KÍCH THƯỚC MÁY TRỘN KHƠNG PHÙ HỢP • THIẾU THIẾT BỊ ĐỂ PHÙ HỢP VỚI MƠI TRƯỜNG XUNG QUANH • KHÓ LÀM SẠCH, BẢO DƯỠNG CÁC LỖI TRỘN CÁT THƯỜNG GẶP BÀN RUNG NÉN CÁT • TĂNG CHẤT LƯỢNG VẬT ĐÚC • CHẤT LƯỢNG KHN ĐỒNG ĐỀU • TỐC ĐỘ ĐẶC ĐIỂM • LỰC RUNG PHẢI VNG GĨC VỚI KHN • CÓ NHIỀU MỨC RUNG KHÁC NHAU • DỄ SỬ DỤNG VÀ BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN KHN • VAI TRÒ – TĂNG NĂNG SUẤT – GIẢM NHÂN LỰC – QUY ĐỊNH RÕ TRÁCH NHIỆM • CÁC LOẠI – BẰNG TAY – TỰ ĐỘNG • MÁY LÀM KHN VỊNG TRỊN • BĂNG CHUYỀN NHANH TÁI CHẾ CÁT TẠI SAO PHẢI TÁI CHẾ? • • • • Tiết kiệm chi phí Vấn đề mơi trường Cải thiện đặc tính cát Cải thiện chất lượng vật đúc CÁC YÊU CẦU VỀ TÁI CHẾ • Tách cục cát to thành hạt cát nhỏ • Loại bỏ hạt cát mịn bụi • Làm mát cát đến mức tái sử dụng • Loại bỏ phần chất kết dính bao lấy hạt cát CÁC BƯỚC KIỂM TRA CÁT CƠ BẢN MỘT TUẦN MỘT LẦN • Hiệu chỉnh lại máy trộn • LOI • AFS • pH MỘT THÁNG MỘT LẦN • Độ bền/Nén SAND TO METAL RATIO v L.O.I Based Sand:Metal (Increasing) on 1.0% resin and 10% new sand addition 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 L.O.I 3.0 3.5 4.0 CÁC BẢO DƯỠNG CƠ BẢN MÁY TRỘN • Làm sau ca • Kiểm tra độ mịn lưỡi trộn • Tra dầu mỡ HỆ THỐNG TÁI CHẾ • Làm sau ca • Kiểm tra độ mòn lưới sàng KẾT LUẬN • KHƠNG CĨ NHỮNG BIỆN PHÁP KIỂM SỐT PHÙ HỢP, PHƯƠNG PHÁP LÀM KHUÔN KHÔNG NUNG SẼ KHÔNG MANG LẠI LỢI ÍCH CHO XƯỞNG ĐÚC • NẾU SỬ DỤNG ĐÚNG, HIỆU QUẢ VỀ CHẤT LƯỢNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA PHƯƠNG PHÁP NÀY ĐƯỢC TỒN THẾ GIỚI CƠNG NHẬN ... chi phí đổ thải) • Khn chóng hỏng SO SÁNH CÔNG NGHỆ FURAN VÀ CÔNG NGHỆ CÁT THỦY TINH CƠNG NGHỆ FURAN • Phù hợp đúc sản phẩm lớn số lượng nhỏ Có thể đúc hàng loạt có thiết bị làm khn hỗ trợ •... tinh/Ester (Triacetin) Phương pháp làm khn Nhựa Furan • Trong công nghệ làm khuôn tự đông cứng, nhựa Furan đóng vai trị quan trọng giới • Dùng làm khn lõi để đúc đơn hàng loạt phôi gang, gang cầu, thép,... mơi trường: khí độc nhiệt độ cao CƠNG NGHỆ HỘP NGUỘI • Là công nghệ quan trọng xưởng đúc chi tiết hàng loạt (như phận ô tơ) • Sử dụng khí để đơng cứng CƠNG NGHỆ HỘP NGUỘI • Betaset: Phenol Resol