Introduction au processus de moulage en sable de résine

Le concept du sable de résine furannique auto-durcissant

Le nom du sable de résine furannique auto-durcissant vient du mot anglais Furan No-Bake process., ce qui signifie que la résine furannique est utilisée comme liant et qu'un catalyseur est ajouté pour mélanger le sable de moulage. Le moule en sable peut être auto-durcissant à température ambiante sans cuisson ni passage de gaz de durcissement. On l'appelle généralement “sable résineux durcissant à froid” ou même “sable de résine.” Ce qui suit présente deux concepts de base.

1.La structure de la résine furannique

L'anneau composé d'atomes de carbone et d'autres atomes d'éléments (comme O, S, N, etc.) s'appelle un hétérocycle, et les atomes non carbonés qui composent l'hétérocycle sont appelés hétéroatomes. Les composés organiques contenant des hétérocycles sont appelés composés hétérocycliques. Le soi-disant “furane” est un composé organique hétérocyclique à cinq chaînons contenant un atome d'oxygène. C'est un terme général désignant la structure de base d'une famille de composés. Dans le système furane, l'hétérocycle sans substituants s'appelle “furane,” et ses dérivés sont nommés selon le parent. Le furane lui-même n’a aucune utilité dans l’industrie, mais ses dérivés, furfural et alcool furfurylique, sont des matières premières importantes dans l'industrie. Ce sont les dérivés furaniques les plus importants. Le nom scientifique du furfural est a-furane formaldéhyde, et le nom scientifique de l'alcool furfurylique est alcool furfurylique. Leurs structures moléculaires sont les suivantes: Les résines contenant de l'alcool furfurylique sont appelées résines furaniques.. Les résines furanniques utilisées comme liants de coulée sont généralement condensées à partir d'alcool furfurylique. (FA) avec de l'urée, formaldéhyde ou phénol, comme la résine urée-formaldéhyde furane (UF/FA), résine phénol-formaldéhyde furane (PF/FA), résine furane phénol-urée-formaldéhyde (Résine UPF-FA^P formaldéhyde-alcool furfurylique (F/FA), etc..

2. Le mécanisme de durcissement de la résine furannique peut être durci par chauffage, passage de gaz de durcissement ou ajout de catalyseur acide selon les différentes compositions de résine furannique

Catalysé par l'acide (c'est-à-dire, “auto-durcissant”) la résine furannique a généralement une teneur en alcool furfurylique supérieure à 50%. Son mécanisme de durcissement est très complexe et n’a pas encore été entièrement compris., mais la réaction de résinification basique comprend la condensation de déshydratation entre le premier groupe alcoolique de l'alcool furfurylique et le cinquième hydrogène du cycle furane, en plus du clivage du cycle furane pour générer de l'acide lévulinique, la déshydratation du premier groupe alcool pour générer de l'éther et de l'aldéhyde, etc..

3.Le sable de résine furannique auto-durcissant présente les avantages suivants:

1)La surface de coulée est lisse, les bords et les coins sont clairs, et la précision dimensionnelle est élevée. En effet, le moulage au sable de résine peut éliminer de nombreux facteurs à l'origine de la moisissure. (cœur) déformation, tel que ：

• Le sable a une bonne fluidité et ne nécessite pas d'être compacté par une bourreuse, ce qui réduit les dommages et la déformation du moule (boîte à noyau)
• Le moule à sable (cœur) est démoulé après solidification, ce qui réduit la déformation causée par les moules lâches avant le démoulage et les dommages au moule en sable (cœur) lors du démoulage;
• Pas besoin de réparer le moule, ce qui réduit la déformation causée par la réparation du moule;
• Aucune cuisson n'est requise, ce qui réduit la déformation du moule (cœur) causé par la cuisson;
• Le moule a une haute résistance et une bonne stabilité de surface, donc l'écartement de la tête centrale est petit, et le nombre négatif de séparation est petit, ce qui réduit les dommages et la déformation du moule lors du placement du noyau et de l'appariement du moule et garantit la précision de l'appariement du moule;
• Le moule (cœur) a une dureté élevée et une bonne stabilité thermique, qui peut résister efficacement au retrait et à la migration des parois du moule pendant le coulage, réduire le choc thermique du moule. Déformation (comme du sable bombé, etc.);
• Le sable a de bonnes propriétés de désintégration et est facile à nettoyer et à polir, réduisant ainsi les dommages à la précision de forme de la pièce moulée lors de l'enlèvement du sable, processus de pelletage et de finition.
  Étant donné que les facteurs qui affectent la déformation et les dommages du moule et de la pièce moulée sont éliminés au maximum dans chaque processus, la qualité de surface et la précision dimensionnelle géométrique des pièces moulées en sable de résine peuvent être améliorées par 1-2 niveaux par rapport au sable de cuisson argileux, atteignant une précision de niveau CT7-9 et une planéité de 1-2 mm/600 mm, et la rugosité de la surface est grandement améliorée.

2)Efficacité de moulage élevée, amélioration de la productivité et de l'utilisation du site, et cycle de production raccourci. Les raisons sont les suivantes:

• Le sable de moulage a une bonne fluidité et ne nécessite pas de bourreuse pour le compacter, économisant beaucoup de travail de bourrage
• La résistance du moule est élevée, ce qui évite le travail de réparation du moule après démoulage;
• Après la peinture à base d'alcool sur le moule (cœur) est séché, le processus de séchage peut être omis, gain de temps et d'espace de travail;
• Après récupération du vieux sable, la régénération mécanique à sec fait du traitement du sable un système fermé, ce qui est facile à mécaniser et peut économiser beaucoup de vieux traitements de sable, mélange de sable, transport et autres travaux auxiliaires;
• Le sable de moulage a une bonne désintégration, retrait facile du sable, moins de travaux de réparation,
• Économisez quelques travaux préparatoires avant le moulage (cœur), comme la solidification du noyau. Selon les statistiques générales, après avoir utilisé du sable de résine furannique auto-durcissant au lieu du sable de cuisson d'argile, l'efficacité de la production peut être augmentée de 40-100%, et le rendement par unité de surface de moulage peut être augmenté de 20-50%.

3. Réduire l’intensité du travail, améliorer considérablement les conditions de travail et l'environnement de travail, surtout réduire le bruit, poussière de silice, etc., et réduire la pollution de l'environnement.

4. Économiser de l'énergie. Cela se reflète dans la suppression du séchage au four et du nettoyage hydraulique du sable., l'amélioration du taux de produit fini en fer fondu, et la réduction significative de la consommation d'air comprimé, ce qui a des effets significatifs sur l’économie d’eau, électricité, charbon (coke), etc..

5. Le moule à sable en résine (cœur) a une grande résistance (y compris la résistance à haute température), bonne formabilité, émissions de gaz inférieures à celles des autres moules de coulée organiques, bonne stabilité thermique, et une bonne perméabilité à l'air, ce qui peut réduire considérablement les défauts des pièces moulées tels que le collage du sable, inclusion de sable, trous de sable, pores, trous de retrait, fissures, etc., réduisant ainsi le taux de rebut et fabriquant des pièces complexes et des pièces clés difficiles à fabriquer avec du sable argileux.

6. Il est facile de recycler le vieux sable, et le taux de recyclage peut atteindre 90-95%. Il a des effets significatifs en économisant du nouveau sable, réduire les transports, et prévenir la pollution par les déchets.