Foundry Sand

1.hỗn hợp làm khuôn

a. Thành phần

Hỗn hợp làm khuôn, thao (lõi) bao gồm: cát thạch anh , đất sét, chất dính kết và chất phụ.

– cát thạch anh là thành phần chủ yếu của hỗn hợp làm khuôn, Thành phần hóa học chủ yếu của cát là SiO2 thạch anh, ngoài ra còn có một ít đất sét và phụ gia khác.

• Đất sét: Kết hợp đất sét tạo ra một Chất kết dính: là những chất được đưa vào hỗn hợp để tăng độ dẻo, độ bền của khuôn
• Những chất kết dính thêm: thường dùng như dầu thực vật (dầu lanh, dầu bông, dầu trẩu), các chất hòa tan trong nước (đường, mật mía, bột hồ, các chất dính kết hóa cứng (nhựa thông, ximăng, bã hắc ín) và nước thủy tinh (là dung dịch silicat Na2O.nSiO2.mH2O hoặc K2O.nSiO2.mH2O).
• Chất phụ: là những chất bổ trợ cho cát thạch anh trong khuôn đưa vào để tăng tính lún, tính thông khí, tăng độ bóng bề mặt khuôn, thao và tăng khả năng tính chịu nhiệt của hỗn hợp. Chất phụ gồm hai dạng sau đây:

Những chất phụ trộn vào hỗn hợp như mùn cưa, rơm rạ, bột than nhờ nhiệt độ của kim loại lỏng khi rót vào khuôn chúng bị cháy tạo nên các khoảng trống trong hỗn hợp làm tăng độ xốp, độ lún và khả năng thoát khí của hỗn hợp.

Đem trộn các vật liệu trên theo tỷ lệ nhất định phụ thuộc vào vật liệu, khối lượng vật đúc ta được hỗn hợp làm khuôn và thao.

b. Phân loại

Hỗn hợp làm khuôn chia làm hai loại :

–Cát khuôn đúc làm áo dùng để phủ sát mẫu khi làm khuôn nên phải có độ bền, độ dẻo cao và bền nhiệt, vì lớp cát này tiếp xúc trực tiếp với kim loại lỏng. Cát áo thường được làm bằng vật liệu mới và chiếm khoảng 10 – 15% lượng cát làm khuôn.

– Cát đệm thạch anh chịu nhiệt dùng để đệm cho phần khuôn còn lại nhằm làm tăng độ bền của khuôn. Cát đệm không yêu cầu cao như cát áo nhưng phải có tính thông khí mạnh. Thường dùng cát cũ để làm cát đệm và chiếm khỏang 55 – 90% tổng lượng cát c ó trong khuôn.

Tỷ lệ các vật liệu trong hỗn hợp làm khuôn tùy thuộc vật liệu, trọng lượng vật đúc nhưng nói chung cát chiếm khỏang 70 – 80%, đất sét khoảng 8 – 20%. So với hỗn hợp làm khuôn, hỗn hợp làm thao yêu cầu cao hơn, vì thao làm việc ở điều kiện khắc nghiệt hơn, do đó thường tăng lượng thạch anh có trong cát(SiO2) có khi tới 100%, giảm tỷ lệ đất sét, chất dính kết, chất phụ và phải sấy thao.

2.  hỗn hợp khi làm khuôn

Hỗn hợp làm khuôn và thao phải có những tính chất sau đây:

–  Tính dẻo: là khả năng biến dạng vĩnh cửu của hỗn hợp khi ngừng lực tác dụng (sau khi rút mẫu hay tháo hộp khuôn). Tính dẻo của hỗn hợp đảm bảo dễ làm khuôn, thao và cho ta nhận được lòng khuôn, thao rõ nét. Tính dẻo tăng khi lượng nước trong hỗn hợp tăng đến 8%, đất sét, chất dính kết tăng, cát hạt nhỏ.

–  Độ bền: cát thạch anh đổ khuôn đúc có tác dụng của ngoại lực mà không bị phá hủy. Khuôn, thao cần đảm bảo bền để không vỡ khi vận chuyển, lắp ráp khuôn, thao và khi rót kim loại lỏng vào khuôn. Độ bền tăng khi lượng nước tăng đến 8%; cát nhỏ, không đồng đều, cát hình sắc cạnh và khi lượng đất sét tăng. Khuôn khô có độ bền cao hơn khuôn tươi.

–  Tính lún: là khả năng giảm thể tích của hỗn hợp khi chịu tác dụng của ngoại lực. Tính lún làm giảm sự cản trở của khuôn, thao khi vật đúc co ngót trong quá trình kết tinh và nguội để tránh nứt, rỗ và cong vênh của vật đúc. Tính lún tăng khi cát hạt to, chất kết dính ít, chất phụ (ví dụ: mùn cưa, rơm rạ, bột than) tăng.

–  Tính thông khí: là khả năng thoát khí từ lòng khuôn và trong hỗn hợp ra ngoài để tránh rỗ khí vật đúc. Tính thông khí tăng khi cát thạch anh hạt to và đều, lượng đất sét và chất kết dính ít, chất phụ và lượng nước ít.

–  Tính bền nhiệt: là khả năng giữ được độ bền ở nhiệt độ cao của hỗn hợp làm khuôn. Tính bền nhiệt đảm bảo cho thành khuôn và thao khi tiếp xúc với kim loại lỏng ở nhiệt độ cao không bị chảy. Tính bền nhiệt tăng khi lượng SiO2 trong hỗn hợp tăng, cát to và tròn, chất phụ ít.

–  Độ ẩm: Độ ẩm của hỗn hợp là lượng nước chứa trong hỗn hợp đó tính bằng %. Độ ẩm tăng đến 8% làm cho độ bền, độ dẻo của hỗn hợp tăng, quá giới hạn đó sẽ có ảnh hưởng xấu.