Introdução ao processo de fundição em areia de resina

O conceito de areia de resina furânica autoendurecível

O nome de areia de resina furânica autoendurecível vem da palavra inglesa Furan No-Bake process, o que significa que a resina furânica é usada como aglutinante e um catalisador é adicionado para misturar a areia de moldagem. O molde de areia pode ser autocurado em temperatura ambiente sem assar ou passar gás de endurecimento. Geralmente é referido como “areia de resina de endurecimento a frio” ou mesmo “areia resinosa.” A seguir apresentamos dois conceitos básicos.

1.A estrutura da resina furânica

O anel composto por átomos de carbono e outros átomos de elementos (como O, S, N, etc.) é chamado de heterociclo, e os átomos não-carbono que compõem o heterociclo são chamados de heteroátomos. Compostos orgânicos contendo heterociclos são chamados de compostos heterocíclicos. O chamado “furano” é um composto orgânico heterocíclico de cinco membros contendo um átomo de oxigênio. É um termo geral para a estrutura básica de uma família de compostos. No sistema furano, o heterociclo sem substituintes é chamado “furano,” e seus derivados são nomeados de acordo com o pai. O Furan em si não tem utilidade na indústria, mas seus derivados, furfural e álcool furfurílico, são matérias-primas importantes na indústria. Eles são os derivados de furano mais importantes. O nome científico do furfural é a-furano formaldeído, e o nome científico do álcool furfurílico é álcool furfurílico. Suas estruturas moleculares são as seguintes: As resinas que contêm álcool furfurílico são chamadas de resinas furânicas.. As resinas furânicas usadas como ligantes de fundição são geralmente condensadas a partir de álcool furfurílico (FA) com uréia, formaldeído ou fenol, como resina de furano de ureia-formaldeído (UF/FA), resina fenol-formaldeído furano (PF/FA), resina fenol-uréia-formaldeído furano (Resina de álcool formaldeído-furfurílico UPF-FA^P (F/FA), etc..

2. O mecanismo de endurecimento da resina furânica pode ser curado por aquecimento, passagem de gás de endurecimento ou adição de catalisador ácido de acordo com as diferentes composições da resina furânica

Catalisado por ácido (ou seja, “autoendurecível”) resina de furano geralmente tem um teor de álcool furfurílico superior a 50%. Seu mecanismo de endurecimento é muito complexo e ainda não foi totalmente compreendido, mas a reação básica de resinificação inclui a condensação de desidratação entre o primeiro grupo álcool do álcool furfurílico e o quinto hidrogênio do anel furano, além da clivagem do anel furano para gerar ácido levulínico, a desidratação do primeiro grupo álcool para gerar éter e aldeído, etc..

3.Areia de resina furânica autoendurecível tem as seguintes vantagens:

1)A superfície de fundição é lisa, as bordas e cantos são claros, e a precisão dimensional é alta. Isso ocorre porque a moldagem em areia de resina pode eliminar muitos fatores que causam mofo (essencial) deformação, como ：

• A areia tem boa fluidez e não precisa ser compactada por compactadora, o que reduz os danos e deformação do molde (caixa central)
• O molde de areia (essencial) é desmoldado após solidificação, o que reduz a deformação causada por moldes soltos antes da desmoldagem e danos ao molde de areia (essencial) durante a desmoldagem;
• Não há necessidade de reparar o molde, o que reduz a deformação causada pela reparação do molde;
• Não é necessário assar, o que reduz a deformação do molde (essencial) causado por panificação;
• O molde tem alta resistência e boa estabilidade superficial, então a folga da cabeça do núcleo é pequena, e o número negativo de separação é pequeno, o que reduz os danos e a deformação do molde durante a colocação do núcleo e a correspondência do molde e garante a precisão da correspondência do molde;
• O molde (essencial) tem alta dureza e boa estabilidade térmica, que pode efetivamente resistir ao recuo e migração da parede do molde durante o vazamento, reduzindo o choque térmico do molde. Deformação (como areia saliente, etc.);
• A areia tem boas propriedades de desintegração e é fácil de limpar e polir, reduzindo assim os danos à precisão da forma da peça fundida durante a remoção da areia, processo de escavação e acabamento.
  Uma vez que os fatores que afetam a deformação e os danos do molde e da peça fundida são eliminados ao máximo em cada processo, a qualidade da superfície e a precisão dimensional geométrica das peças fundidas em areia de resina podem ser melhoradas por 1-2 níveis comparados com areia de cozimento de argila, atingindo precisão de nível CT7-9 e planicidade de 1-2mm/600mm, e a rugosidade da superfície é muito melhorada.

2)Alta eficiência de moldagem, maior produtividade e utilização do local, e ciclo de produção reduzido. As razões são as seguintes:

• A areia de moldagem tem boa fluidez e não necessita de compactadora para compactá-la, economizando muito trabalho de compactação
• A resistência do molde é alta, o que economiza o trabalho de reparar o molde após a desmoldagem;
• Depois da tinta à base de álcool no molde (essencial) está seco, o processo de secagem pode ser omitido, economizando tempo e espaço de trabalho;
• Depois que a areia velha for recuperada, a regeneração mecânica a seco torna o tratamento da areia um sistema fechado, que é fácil de mecanizar e pode economizar muito tratamento de areia antigo, mistura de areia, transporte e outros trabalhos auxiliares;
• A areia de moldagem tem boa desintegração, fácil remoção de areia, menos trabalho de reparo,
• Guarde algum trabalho preparatório antes de moldar (essencial), como solidificação do núcleo. De acordo com estatísticas gerais, depois de usar areia de resina furânica autoendurecível em vez de areia de cozimento de argila, a eficiência da produção pode ser aumentada por 40-100%, e a produção por unidade de área de moldagem pode ser aumentada em 20-50%.

3. Reduzir a intensidade do trabalho, melhorar significativamente as condições de trabalho e o ambiente de trabalho, especialmente reduzir o ruído, pó de sílica, etc., e reduzir a poluição ambiental.

4. Economize energia. Isso se reflete na eliminação da secagem em estufa e na limpeza hidráulica da areia, a melhoria da taxa de produto acabado de ferro fundido, e a redução significativa do consumo de ar comprimido, que tem efeitos significativos na economia de água, eletricidade, carvão (coque), etc..

5. O molde de areia de resina (essencial) tem alta resistência (incluindo resistência a altas temperaturas), boa conformabilidade, menor emissão de gases do que outros moldes de fundição orgânicos, boa estabilidade térmica, e boa permeabilidade ao ar, o que pode reduzir significativamente os defeitos de peças fundidas, como aderência de areia, inclusão de areia, buracos de areia, poros, furos de encolhimento, rachaduras, etc., reduzindo assim a taxa de sucata e fabricando peças complexas e peças-chave que são difíceis de fazer com areia argilosa.

6. É fácil reciclar areia velha, e a taxa de reciclagem pode atingir 90-95%. Tem efeitos significativos na economia de areia nova, reduzindo o transporte, e prevenir a poluição por resíduos.