قالبگیری ماسه تر
قدیمی ترین روش اتصال دانه های ماسه،استفاده از خاک رس و آب به عنوان چسب است.به این نوع ماسه تر گفته می شود،زیرا دارای رطوبت است.البته میتوان آنرا در کوره هایی با دمایی پایین قرار داد تا خشک شده و استحکامش افزایش یابد.امروزه دیگر از روش خشک کردن ادر کوره استافده نمی شود و به جای آن از چسبهایی با ترکیبات شیمیایی استافده می شود.اما ماسه تر همچنان پر کاربرد ترین روش قالبگیری خصوصا برای قطعات برای قطعات چدنی است.تا حدود 50 سال قبل، 90 درصد ریخته گری فولاد نیز در ماسه تر انجام می شد.اما امروزه به جای آن از چسب هایی شیمیایی استفده می شود.در ابتدا از ترکیب طبیعی ماسه و خاک رس که حاوی 10 درصد یابیشتر خاک رس بوده استفاده می شود.پس از آن دریافتند ک با اضافه کردن گرد زغال جداکردن قطعه چدنی از قالب آسان تر می شود و کیفیت سطح حاصل بهبود قابل توجهی می باید .دلیل این امر،این است که گرم شدن گرد زغال به وسیله چدن مذاب باعث ایجاد نوعی از کربن که آن را کربن درخشان می نامند شده ؛که به وسیله چدن مذاب خیس نشده و کیفیت سطح را افزایش می دهد .به ماسه ای که برای قالب قطعات فولادی استفاده می شود گرد زغال اضافه نمی کنند.
زیرا باعث افزایش نامطلوب کربن در سطح قطعه می گردد.ماسه با چسب خاک رس می تواند بارها با افزودن آب و فرآوری دوباره استفاده گردد.اگرچه خاس رسی که تا دمای بالا گرم شده،مرده و خاصیت چسبندگی خود را از دست می دهد و مقداری از گرد زغال نیز در اثر حرارت به خاکستر تبدیل می گردد.لذا باید گرد ذغال خاک رس و آب جدید به ماسه افزود ت ماسه خاصیت چسبندگی خود را مجددا به دست آورد .در اثر استفاده مکرر از ماسه،خاک رس مرده و خاکستر گرد ذغال باعث کاهش قابلیت عبوردهی گارها در ماسه می گردد و ممکن است باعث ایجاد عیوب در قطعه شود.
امروزه از ماسه طبیعی به چز تعدادی از ریخته گری های آلومینیم کمتر استفاده می شود و اکثر ریخته گریهای چدن از ماسههای طبیعی تر مصنوعی که مخلوطی از ماسه سیلیسی شسته شده با مقدار کنترل شده خاک رس بنتونتی و مقدار کمی خاکستر گرد زغال دارد استفاده یمی کنند.در ریخته گری قطعات فولادی، ماسه تر حاوی بنتونیت( Bentoite)،نشاسته ذرت ( Starch) و گلوکز ذرت ( Dextrin) می باشد،اضافه می کنند.دراین صورت ماسه به صورت یک سیستم در آمده که به صورت پیوسته بازیافت و دوباره مصرف می شود.کنترل سیستم ماسه برای دشاتن خواص یکنواخت ریخته گری، یک فناوری مهم و تاثیر گذار بر کیفیت قطعات ریخته شده است.
افزودنی های ماسه تر:
1)زمینه اصلی:
معمولا از ماسه سیلیسی با عدد اندازه 60 تا 50 ( AFS) استفاده می شود.توزیع اندازه دانه ها نیز،اهمیت دارد.ماسه ای که روی سه تا پنج الک،90 درصد باقی مانده بهترین نتیجه را حاصل می کند.دانه های گرد یا زیر زاویه دار نتایج خوبی می دهند.زیرا سیلان و قابلیت عبور گازهای ماسه مناسب است.در ریخته گری باید ،اندازهء دانه های ماسه قالب نزدیک به اندازه دانه های ماسه ماهیچه باشد،زیرا با افزودن ماهیچه های مصرفی به ماسه بازیافتی،اندازه کلی ماسه تغییر نخواهد کرد.
2)خاک رس:
بهترین نوع خاک رس چسباننده ،بنتونیت است که دو نوع پایه کلسیم و پایه سدیم دارد.ماسه تری که با بنتونیت پایه سدیم تهیه می شود استحکام تر در حد متوسط و استحکام خشک بالایی دارد که مقاومت به خرده شدن توسط فلز مذاب در آن افزایش یافته ولی مشکلاتی در متلاشی کردن قالب پس از ریخته گری به وجود می آورد. بنتونیت مخلوط در واقع مخلوط تجاری بنتونیت پایه سدیم و پایه کلسیم است.با این ترکیب می توان خصوصیات دلخواه را به دست آورد.اکثرا نیز از بنتونیت مخلوط استفاده می شود.خاک رس می تواند رطوبت را از هوا جذب کند پس باید درجای خشک نگهداری گردد.
3)گرد ذغال:
اگر چه کاربرد اصلی آن در ریخته گری فلزات آهنی است ولی بعضی از آنها ریخته گری فلزات غیر آهنی نیز استفاده می گردد..باید توجه کرد که اندازه دانه های گرد ذغال نباید بسیار ریز باشد؛زیرا گرد ذغال نیاز به رطوبت ماسه را افزایش داده و هرچه ریزتر باشد رطوبت بیشتری نیاز دارد که ممکن است اثرات مخربی بر قطعات ریخته گری داشته باشد.گرد ذغال ریز قابلیت عبور گاز ماسه را کاهش داده ،بنابراین باید میزان لازم ،گرد ذغال اضافه گردد.این میزان برای قطعات کوچک،2 تا 3 درصد و برای قطعات بزرگ 7 تا 8 درصد است.افزودن گرد ذغال بیش از حد حفره هایی گازی را افزایش میدهد .گرد ذغال را باید درجایی نگهداری کرد که از خطر آتش سوزی در امان بوده و انبار به گونه ای باشد که گرد ذغال های قدیمی اول مصرف شوند.
4) چسب های نباتی:
در ریخته گری فولاد به منظور افزایش استحکام و چقرمگی ماسه تر استافده می شود.دو نوع کلی از چسب های نباتی،نشاسته ذرت(Starch) و گلوکز ذرت ( Dextrin) اضافه می کنند.با اضافه کردن آب به این مخلوط ماسه و نشاسته در بین دانه های ماسه حالت ژله ای شکلی به وجود می آید.
روشهای چسباندن ماسه :
1)چسب طبیعی=خاک رس
2)چسب شیمیایی فعال شده به کمک CO2
3)رزین های غیرCO2