rasini furanice sau silicat de sodiu

13
Răşini Furanice sau Silicat de Sodiu Autori: Dr. Ing. Ion Alexandru Băcanu, Hüttenes - Albertus România Ing. Tiberiu Victor Hoblea, Hüttenes - Albertus România Ing. Ali Memor Musledin, Hüttenes - Albertus România Introducere Industria de turnătorie, produce o gamă largă de piese turnate, utilizând în acest scop diferite sisteme de amestecuri de formare. Aceste sisteme, diferă între ele prin natura lianţilor, prin regenerabilitate, prin complexitatea echipamentelor, prin impactul asupra mediului şi în final prin costurile de producţie. În Romania, datorită orientării turnătoriilor spre producţia de serie mică şi mijlocie, sistemele cele mai utilizate sunt: formarea cu lianţi pe bază de răşini furanice (no-bake) formarea cu lianţi pe bază de silicat de sodiu. Aceste sisteme, deşi se adresează aceleiaşi categorii de piese, prezinpe lângă asemănări şi diferenţe semnificative, despre care managerii din turnătorii nu au întotdeauna informaţii suficiente. Articolul nostru are ca scop prezentarea comparativă şi detailată a celor două sisteme, cu evidenţierea avantajelor şi dezavantajelor fiecăruia dinte ele. Elementele alese pentru descriere şi comparare sunt următoarele: Mecanismul de liere Aplicabilitatea şi flexibilitatea Caracteristicile mecanice Caracteristicile tehnologice Regenerabilitatea Impactul asupra condiţiilor de muncă Impactul asupra mediului Costurile 1. Mecanismul de liere În cazul amestecurilor de formare cu întărire prin liere chimică, modul în care se formează legăturile între cele trei componente: nisip, liant şi agentul de întărire, precum şi comportarea amestecului rezultat, în timpul formării, al turnării şi după turnare influenţează major productivitatea şi costurile. Situaţia ideală este de a avea un amestec cu rezistenţă mecanică suficient de mare imediat după formare pentru o demulare rapidă; în continuare amestecul trebuie să asigure o buna rezistenţă la turnare, combinată cu o plasticitate satisfăcătoare în timpul solidificării, pentru evitarea apariţiei fisurilor la cald. După solidificare rezistenţa amestecului trebuie să scadă pentru favorizarea dezbaterii. Toate aceste calităţi ar trebui să fie însoţite şi de o minimă degajare de elemente nocive sau cu efect olfactiv puternic, în timpul tuturor proceselor enumerate mai sus. Buna capacitate de regenerare, precum şi lipsa componentelor nocive din reziduurile trimise la haldă ar reprezenta alte calităţi ale amestecului de formare. Din păcate, un astfel de sistem de liere nu a fost încă realizat, iar sistemele de formare actuale nu corespund simultan tuturor acestor cerinţe. În cazul celor două sisteme analizate, descrierea comparativă a modului de formare a legăturilor între granulele de nisip şi liant, împreună cu principalele caracteristici ale acestor legături este prezentată în tabelul 1.

Upload: andrei-mihai

Post on 27-Nov-2015

135 views

Category:

Documents


9 download

TRANSCRIPT

Răşini Furanice sau Silicat de Sodiu

Autori: Dr. Ing. Ion Alexandru Băcanu, Hüttenes - Albertus România Ing. Tiberiu Victor Hoblea, Hüttenes - Albertus România Ing. Ali Memor Musledin, Hüttenes - Albertus România Introducere Industria de turnătorie, produce o gamă largă de piese turnate, utilizând în acest scop diferite sisteme de

amestecuri de formare. Aceste sisteme, diferă între ele prin natura lianţilor, prin regenerabilitate, prin

complexitatea echipamentelor, prin impactul asupra mediului şi în final prin costurile de producţie.

În Romania, datorită orientării turnătoriilor spre producţia de serie mică şi mijlocie, sistemele cele mai

utilizate sunt:

formarea cu lianţi pe bază de răşini furanice (no-bake)

formarea cu lianţi pe bază de silicat de sodiu.

Aceste sisteme, deşi se adresează aceleiaşi categorii de piese, prezintă pe lângă asemănări şi diferenţe semnificative, despre care managerii din turnătorii nu au întotdeauna informaţii suficiente. Articolul nostru are ca scop prezentarea comparativă şi detailată a celor două sisteme, cu evidenţierea avantajelor şi dezavantajelor fiecăruia dinte ele. Elementele alese pentru descriere şi comparare sunt următoarele:

Mecanismul de liere

Aplicabilitatea şi flexibilitatea

Caracteristicile mecanice

Caracteristicile tehnologice

Regenerabilitatea

Impactul asupra condiţiilor de muncă

Impactul asupra mediului

Costurile

1. Mecanismul de liere

În cazul amestecurilor de formare cu întărire prin liere chimică, modul în care se formează legăturile între

cele trei componente: nisip, liant şi agentul de întărire, precum şi comportarea amestecului rezultat, în

timpul formării, al turnării şi după turnare influenţează major productivitatea şi costurile.

Situaţia ideală este de a avea un amestec cu rezistenţă mecanică suficient de mare imediat după formare

pentru o demulare rapidă; în continuare amestecul trebuie să asigure o buna rezistenţă la turnare,

combinată cu o plasticitate satisfăcătoare în timpul solidificării, pentru evitarea apariţiei fisurilor la cald.

După solidificare rezistenţa amestecului trebuie să scadă pentru favorizarea dezbaterii. Toate aceste calităţi

ar trebui să fie însoţite şi de o minimă degajare de elemente nocive sau cu efect olfactiv puternic, în timpul

tuturor proceselor enumerate mai sus. Buna capacitate de regenerare, precum şi lipsa componentelor

nocive din reziduurile trimise la haldă ar reprezenta alte calităţi ale amestecului de formare.

Din păcate, un astfel de sistem de liere nu a fost încă realizat, iar sistemele de formare actuale nu

corespund simultan tuturor acestor cerinţe.

În cazul celor două sisteme analizate, descrierea comparativă a modului de formare a legăturilor între

granulele de nisip şi liant, împreună cu principalele caracteristici ale acestor legături este prezentată în

tabelul 1.

Tabelul 1.

Tip liant / agent de întărire

Răşină furanică / Acid PTS Silicatul de sodiu/CO2 Silicat de sodiu/ester

Modul de formare al legăturilor

Polimerizare tridimensională şi condensare

Deshidratare şi gelificare

Caracteristicile legăturilor

Se formează legături polimerice cu rezistenţă foarte ridicată.

Legăturile se formează majoritar prin deshidratare.

Ponderea legăturilor de tip gel de silica este mai mare

Reacţia are loc simultan în toată masa amestecului, cu viteză sporită la suprafaţa în contact cu atmosfera.

Reacţia porneşte din zona de insuflare, spre restul masei amestecului în mod neuniform.

Reacţia are loc simultan în toată masa amestecului, cu viteză sporită la suprafaţa în contact cu atmosfera.

Tipul catalizatorului şi cantitatea sa determină viteza de reacţie şi respectiv timpul de întărire.

Supragazarea scade rezistenţa legăturilor formate prin deshidratare.

Rezistenţa amestecului este uniforma. Legăturile de tip gel de silica sunt mai uşor de îndepărtat.

Datorită componentelor organice, la contactul cu metalul lichid, liantul se distruge prin ardere.

Datorită naturii sale anorganice liantul nu se distruge la contactul cu metalul lichid.

Datorită componentelor organice din ester, la contactul cu metalul lichid, rezistenţa legăturilor este afectată.

Recomandări _ Se recomandă un modul (M=SiO2 / Na2O) M=2,2 - 2,4;

Se recomandă un modul (M = SiO2 / Na2O)

M=2,6 - 2,8 ;

2. Aplicabilitatea şi flexibilitatea

Obţinerea unor piese turnate de calitate, cu dimensiuni diferite, cu serii diferite şi din aliaje diferite, utilizând

acelaşi tip de amestec de formare este o calitate importantă pe care cele două sisteme o deţin în măsură

aproximativ egală.

Principalele caracteristici ce descriu flexibilitatea celor două sisteme sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2.

Sistem / Caracteristici Răşini furanice / Activator PTS

Silicat de sodiu / CO2

Silicat de sodiu / Ester

Modul de întărire Autoîntărire la rece Insuflare de CO2 Autoîntărire la rece

Dimensiunea formelor Forme mici, medii şi mari Forme mici şi medii Forme medii şi mari

Producerea miezurilor Miezuri mari Miezuri mici şi medii Limitat

Temperatura de lucru 10 - 30 ºC 10 - 30 ºC 10 - 30 ºC

Timpul până la demulare (>15 minute) - ORE imediat după gazare (>20 minute) - ORE

Tipul de aliaj turnat Aliaje feroase şi neferoase Aliaje feroase şi neferoase Aliaje feroase şi neferoase

Seria de piese turnate Serie mică, serie mare Toate seriile Serie mică, serie medie

3. Caracteristicile mecanice

Proprietatea unei forme de fi manipulată, vopsită, asamblată şi turnată rapid, este dată în principal de

evoluţia caracteristicilor mecanice ale amestecului.

Aceste caracteristici sunt la rândul lor influenţate de natura liantului, de cantitatea acestuia, de calitatea

nisipului şi de raportul nisip nou / nisip regenerat. Modul în care se comportă cele două sisteme în cazul

amestecurilor preparate cu nisip nou şi în cazul amestecurilor preparate cu nisip regenerat este prezentat

în continuare.

3.1 Caracteristicile mecanice ale amestecurilor cu nisip nou

Atunci când se utilizează nisip nou diferenţele de rezistenţă între cele două sisteme sunt influenţate în

principal de natura liantului şi de cantitatea acestuia.

În cazul unor procente normale de liant evoluţia valorilor medii de rezistenţă, sunt similare celor prezentate

în tabelul 3 şi în figura 1.

Tabelul 3.

Tipul sistemului de liere Rezistenţa la încovoiere, [N/cm2]

1h 2h 4h 24h

Răşină furanică: 1,2% răşina, 40% întăritor 100 120 175 250

Silicat de sodiu & ester: 5,0% silicat,12% ester 60 80 100 150

Silicat de sodiu & ester: 6,0% silicat,12% ester 70 95 115 235

Silicat de sodiu & CO2 : 5,0% silicat, 2,5% CO2 60 80 100 140

0

50

100

150

200

250

300

1h 2h 4h 24h

Rezis

ten

ţa l

a î

nco

vo

iere

, N

/cm

2

Rezistenţa la încovoiere a amestecului cu nisip nou

Raşină furanică: 1,2% rasina, 40% intaritor

Silicat de sodiu & ester: 5,0% silicat,12% ester

Silicat de sodiu & ester: 6% silicat,12% ester

Silicat de sodiu & CO2, : 6% silicat

Fig.1 Evoluţia în timp a rezistenţei la încovoiere a amestecurilor cu nisip nou

3.2 Caracteristicile mecanice ale amestecurilor cu nisip regenerat

Atunci când în amestec se utilizează nisip regenerat situaţia se schimbă. La sistemul pe bază de răşini

furanice rezistenţa creşte atunci când în sistem se introduce nisip regenerat, în timp ce la sistemul silicat de

sodiu ester rezistenţa scade semnificativ o dată cu creşterea adausului de nisip regenerat (vezi tabelul 4).

Tabelul 4.

Tipul sistemului de liere Rezistenţa la încovoiere, [N/cm2 ]

1h 2h 4h 24h Răşină furanică:1,2% răşină, 40% întăritor; (15%nisip nou / 85% nisip regenerat)

100 135 165 290

Silicat de sodiu & ester: 5,0% silicat+12% ester; (50%nisip nou / 50%nisip regenerat)

30 55 85 145

Silicat de sodiu & ester: 5,0% silicat+12% ester; (30% nisip nou / 70% nisip regenerat)

20 30 65 95

0

50

100

150

200

250

300

350

1h 2h 4h 24h

N/c

m2

Rezistenţa la încovoiere a amestecului cu nisip regenerat

Raşină furanică :1,2% rasina + 40%intaritor; (15% nisip nou / 85% regenerat)

Silicat de sodiu + ester : 5,0% silicat + 12% ester, (50% nisip nou / 50% nisip regenerat)

Silicat de sodiu + ester :5,0% silicat + 12% ester, (30% nisip nou / 70% nisip regenerat)

Fig.2 Evoluţia în timp a rezistenţei la încovoiere a amestecurilor cu nisip regenerat

4. Regenerabilitatea

Costul tot mai mare al transportului şi dificultăţile de depozitare a nisipului uzat, fac ca regenerarea nisipului

în turnătorii, să devină o alternativă tot mai atrăgătoare. Realizarea acestui deziderat însă, nu este simplă,

ea implicând eforturi şi costuri ce diferă mult în cazul celor două sisteme.

La amestecurile cu răşini furanice, ponderea nisipului regenerat introdus în amestec este limitată

de valoarea pierderii la calcinare (PC).

La amestecul cu silicat de sodiu & ester limitarea utilizării nisipului regenerat este dată de conţinutul

de (Na2O) rezidual din amestec.

4.1 Regenerabilitatea amestecului pentru sistemul cu răşini furanice

În cazul sistemelor pe bază de răşini furanice, căldura degajată de metalul lichid turnat în formă duce la

„arderea” unei cantităţi importante de liant, astfel încât fără a practica o regenerare ulterioară în instalaţii

specializate, prin simpla dezbatere, valoarea pierderii la calcinare (PC) se stabilizează în jurul unui procent

de 4,5 - 6%.

Dacă se face o regenerare mecanică în instalaţii specializate, valoarea (PC) scade la 2 - 3%. Prin aportul

de nisip nou într-un procent de numai 10%, nivelul pierderii la calcinare (PC) se menţine fără probleme la

valori cuprinse între 1,5 -2,5%. Toate aceste tendinţe sunt prezentate în figurile 3, 6 şi 7.

Fig.3 Evoluţia pierderii la calcinare la nisipul recirculat şi la nisipul regenerat, [1]

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Pie

rdere

la c

alc

inare

[%

]

Număr de cicluri

Evoluţia pierderii la calcinare în amestecul regenerat (10% nisip nou / 90% nisip regenerat)

Fig. 4 Evoluţia pierderii la calcinare în funcţie de numărul de cicluri (regenerare mecanică), [1]

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 20 40 60 80 100

Rezis

ten

ta l

a î

nco

vo

iere

, N

/cm

2

% Nisip regenerat în amestec

Răşini furaniceRezistenţa la încovoiere în funcţie de proporţia de nisip

regenerat

Ri 2h

Ri 24h

Fig.5 Evoluţia rezistenţei la încovoiere în funcţie de ponderea nisipului regenerat în amestec, [7]

Amestec: 0,9% răşină furanică (FA 70%) şi 40% Activator 100T3 (65% PTS)

4.2 Regenerabilitatea amestecului pentru sistemul cu silicat de sodiu şi ester

În cazul sistemelor de amestec pe bază de silicat de sodiu, datorită naturii anorganice a liantului, arderea

acestuia nu are loc. De asemenea, aderenţa silicatului de sodiu la granula de nisip este foarte puternică.

Din acest motiv, pentru îndepărtare sa este nevoie de un proces de regenerare foarte energic.

În practică, într-un sistem de amestec cu silicat de sodiu şi ester cu 4,5% silicat de sodiu, utilizând o

instalaţie de regenerare cu un randament de 40% şi reutilizând 70% din nisip, cantitatea reziduală de Na2O

tinde să se stabilizeze în jurul valorii de 0,7%. Vezi figura 6.

Recomandările date de IMF situează valoarea reziduală optimă de Na2O între 0,25 – 0,35%.

1 – curba valorilor teoretice; 2 – curba valorilor experimentale

Fig.6 Evoluţia cantităţii reziduale de Na2O in funcţie de numărul de cicluri de formare, [6]

Pentru calcul teoretic al Na2O rămas in amestec după regenerare s-a utilizat următoarea relaţie:

Na2O rezidual = Na2OSS x B x (1-C) x [1-(1-C)n x Dn) / [1-(1-C) x D]

unde:

Na2O rezidual = proporţia de Na2O rămasă în amestec după regenerare, [%]

Na2OSS = proporţia de Na2O în silicatul de sodiu, [%]

B = proporţia de silicat de sodiu introdus în amestec, [%] C = randamentul instalaţiei de regenerare, [%] D = procentul de nisip regenerat utilizat în reţetă [%] n = numărul de cicluri Dacă aplicăm această relaţie la condiţiile de utilizare a silicatului de sodiu obişnuit din Romania obţinem

valorile din tabelul 5.

Tabelul 5

Influenţa calităţii silicatului de sodiu asupra conţinutului de Na2O rezidual

Na2Oss B C D n Na2O rez.

Silicat de sodiu obişnuit 13,60% 5,00% 40,00% 80,00% 5 0,76

Silicat de sodiu obişnuit 13,60% 5,00% 40,00% 50,00% 5 0,58

Lianţi pe bază de silicat sodiu 13,60% 3,00% 40,00% 80,00% 5 0,46

Rezultă de aici că în cazul sistemului pe bază de silicat de sodiu regenerarea nisipului din amestec este

dificilă şi dependentă de calitatea liantului şi de eficienţa instalaţiei de regenerare. În figura 7 este

prezentată evoluţia rezistenţei la încovoiere în funcţie de proporţia de nisip regenerat din amestec.

0

50

100

150

200

250

0 20 50 80

Rezis

ten

ţa l

a î

nco

vo

iere

,[N

/cm

2]

% Nisip regenerat în anestec

Silicat de sodiu & EsterRezistenţa la încovoiere în funcţie de proporţia de nisip regenereat din amestec

Ri, 1h

Ri, 2h

Ri, 4h

Ri, 24h

Fig.7 Evoluţia rezistenţei la încovoiere în funcţie de ponderea nisipului regenerat în amestec

O scurtă descriere a particularităţilor la regenerare pentru cele două sisteme este prezentată în tabelul 6.

Tabelul 6.

Particularităţi şi condiţii la regenerare

Răşina furanică / Activator PTS Silicatul de sodiu

/ CO2 / Ester

- 15 - 25% din liant este îndepărtat prin termodistrucţie în timpul procesului de turnare şi solidificare.

- nu se regenerează

- cantitatea de liant nu se modifică semnificativ în timpul procesului de turnare şi solidificare

- se desprinde uşor de pe granulele de nisip - este foarte aderent la granulele de nisip

- desprinderea liantului de pe granula de nisip se realizează cu un consum energetic minim

- pentru atingerea unui grad satisfăcător de deshidratare a amestecului (nisipului) este necesară preîncălzirea acestuia la 150-200°C.

- pierderea la calcinare trebuie menţinută < 2,5%

- desprinderea liantului de pe granula de nisip necesită un consum energetic semnificativ.

- aportul de nisip nou necesar menţinerii nivelului PC <2,5% este minim.

- conţinutul recomandat de Na2O în nisipul regenerat este de 0,25-0,30%.

5. Caracteristici tehnologice

Alături de caracteristicile mecanice şi de regenerabilitate, amestecurile de formare prezintă şi o serie

întreagă de alte caracteristici care influenţează procesul de execuţie al formelor şi în final calitatea pieselor

turnate. Aceste caracteristici, denumite tehnologice descriu comportarea amestecului la executarea formei,

la extragerea modelului, la depozitare, la umezeală, etc.

În tabelul 7 sunt prezentaţi principalii parametrii tehnologici din turnătorie, împreună cu modul de

comportare al celor două sisteme de lianţi.

Tabelul 7. Comportarea celor două sisteme de formare în turnătorie.

Parametrul tehnic / tehnologic Răşină furanică Silicat de sodiu & CO2 Silicat de sodiu & Ester

Durata de viaţă 10 - 30 min Ore 10 - 30 min

Timpul de demulare 15 min - 24 ore imediat 25 min - 4 ore

Demularea Foarte bună Medie Bună

Rezistenţa formei Medie/mare Medie/slaba Medie

Timpul de depozitare zile/săptămâni ore / zile zile

Dezbaterea Foarte buna Slaba Medie

Vopsirea Apă/Alcool Alcool Alcool

Calitatea suprafeţei piesei turnate Bună / Foarte buna Medie Bună/Medie

Producerea fisurilor la cald Posibilă / Probabilă Posibilă Posibilă

Producerea aderenţelor Posibilă Probabilă Posibilă

Regenerarea mecanică 85% Nu se regenerează 50 - 70%

Regenerarea mecanică + termică 90-95% Nu se regenerează Nu se regenerează

6. Impactul asupra condiţiilor de muncă

Deşi nu există foarte multe exemple de determinări practice, a nivelului de miros sau de noxe pentru cele

două sisteme analizate, este evident faptul că din acest punct de vedere sistemul cu silicat de sodiu este

net superior celui cu răşini furanice, precum şi tuturor celorlalte sisteme.

În figura 8 sunt prezentate valorile standard de miros, determinate la principalele sisteme de amestec din

turnătorii, iar în figura 9 principalele valori ale noxelor emise la turnarea aluminiului.

Fig.8 Nivelul principalelor surse de miros pentru mai multe tipuri de sisteme de liere, [7]

Fig.9 Nivelul principalelor noxe emise la turnare (aliaj de Al) de mai multe tipuri de sisteme de liere, [7]

7. Impactul asupra mediului

Restricţiile impuse de aderarea la Uniunea Europeană şi adoptate de România privind nivelul maxim de

elemente toxice admis în deşeurile din turnătorii, constituie o problemă ce nu mai poate fi neglijată sau

tratată superficial. Din păcate, informaţiile referitoare la nivelul de pericol implicat de haldarea nisipurilor

reziduale provenite din turnătorii sunt încă limitate.

Literatura de specialitate prezintă totuşi următoarele valori medii ale poluanţilor, determinate în deşeurile de

amestec.

Tabelul 7. Poluanţi la depozitarea deşeurilor de amestec

Sistemul de liere HPA Total, [mg / kg]

Răşini furanice 1,0 - < 10

Silicat de sodiu & Ester <1,75

Silicat de sodiu & CO2 <1,75

HPA = Hidrocarburi poli-aromatice Sursa: European Commission / Institute for Prospective Technological Studies, Integrate Pollution Prevention and Control, July

2004

Calculele efectuate de autori pentru conţinutul de substanţe periculoase în amestecule evacuat relevă

următoarele valori:

Tabelul 8.

Calculaţie substante periculoase în amestecul evacuat

Concentraţia totală peste care deseul este considerat periculos (cf.

HG 856/16.08.2002)

Componente toxice, provenite dintr-o răşină furanică cu un conţinut de 76% FA, în amestecul haldat, considerând că 70% este raşină şi 30% este întăritor

Continut de formaldehida, în amestecul haldat, Ind. T

în rasina 0,10%

în amestecul evacuat

0,006344% ≥ 3%

Continut de FA, in amestecul haldat, Ind. Xn

în rasina 76,00%

în amestecul evacuat

4,8216% ≥ 25%

Componente toxice provenite dintr-un întîritor PTS, în amestecul haldat, considerând că 70% este raşină şi 30% este întaritor

ABS, Ind.C

în acid 35%

în amestecul evacuat

0,9516% ≥ 5%

PTS, Ind.Xi

în acid 25%

în amestecul evacuat

0,6797% ≥ 20%

H2SO4 , Ind.C

în acid 2%

în amestecul evacuat

0,0544% ≥ 1%

AXS, Ind.C

în acid 30%

în amestecul evacuat

0,8157% ≥ 5%

total ABS, H2SO4 , AXS 1,8217% ≥ 5%

8. Costuri

La turnătoriile ce produc piese turnate din fontă sau din oţel slab şi mediu aliat utilizând sisteme de amestec

cu întărire chimică, ponderea costurilor cu formarea este mai mare decât la turnătoriile ce utilizează

amestec crud. Din acest motiv, alegerea corectă a sistemului de liere este foarte importantă.

În figurile 10 şi 11 sunt prezentate costurile cu amestecul de formare exprimat în lei / tonă atât în cazul

amestecurilor cu nisip nou cât şi în cazul amestecurilor cu nisip regenerat.

Fig.10 Costul amestecului în cazul utilizării a 100% nisip nou

Fig. 11 Costul amestecului în cazul utilizării nisipului regenerat

Ipotezele de lucru la calculul valorilor din figurile 10 şi 11 sunt următoarele:

• Distanţa de transport materiale: 2 x 200 km • Preţ transport: 1,5 lei / km

• Preţuri materiale: valori medii (iunie 2010)

• Costuri cu haldarea: 25 lei / t (include manoperă şi costuri de transport)

• Costurile cu regenerarea au fost calculate pe baza datelor din exploatare puse la dispoziţie de S.C.

ARIO S.A. Bistriţa

Pentru o turnătorie de piese din oţel, cu un raport amestec / tpbt de 6 / 1 şi o producţie anuală de 500 tone

piese bune, costurile cu amestecul ar fi următoarele:

• Răşină furanică : 459.000 lei

• Silicat & CO2 : 843.000 lei (+84%)

• Silicat & Ester : 678.000 lei (+48%)

Concluzii

Sistemul : No-bake / Răşină furanică

Rezistenţă ridicată, capacitate de curgere foarte bună, rigiditate, precizie dimensională şi

posibilitatea stocării îndelungate a formelor şi miezurilor

Regenerabilitatea excelentă, cu eforturi tehnice şi economice minime fac din acest sistem

marele favorit al producătorilor de piese de înaltă performanţă (de la kilograme până la sute

de tone)

Costul minim de exploatare îl face să fie simpatizat până şi de economişti

Miros şi emisii în timpul procesului de formare, turnare şi solidificare

Suspiciunea de poluant extrem a mediului, dovedită a fi falsă sau cel puţin exagerată, face ca sistemul

“no-bake / răşină furanică” să nu fie primit întotdeauna cu braţele deschise, în pofida caracteristicilor

tehnologice şi economice optime.

Sistemul : Silicat de sodiu & CO2

Timpii de întărire foarte scurţi şi productivitatea ridicată

Lipsa problemelor de mediu şi manipularea uşoară

fac din acest sistem campionul simplităţii şi robusteţii; aceste calităţi îl fac foarte popular printre turnători.

Rezistenţa slabă şi sensibilitatea mare la umezeală

Dezbaterea dificilă şi regenerarea aproape imposibilă

fac din sistemul “Silicat & CO2” coşmarul atelierelor de dezbatere, curăţire şi ajustare, iar lipsa

regenerabilităţii amestecului transformă “soluţia ieftină” în varianta economică cea mai dezavantajoasă

Sistemul : Silicat de sodiu & ESTER

Îmbină multe din calităţile celor două sisteme anterioare:

Lipsa emisiilor nocive în procesele de formare, turnare şi solidificare

Regenerabilitatea tot mai bună, datorată atât emancipării calităţii lianţilor, cât şi ca urmare a

dezvoltării de noi echipamente de şi tehnologii de regenerare.

Aceste calităţi fac din anorganicul “Silicat & Ester” un promiţător sistem de lianţi al viitorului, apărut prin

renaşterea silicatului de sodiu, dar modernizat şi adaptat cerinţelor tot mai ridicate impuse de calitatea

pieselor turnate.

Sensibilitatea ridicată la umiditate şi temperatură

Necesitatea menţinerii parametrilor tehnologici în limite foarte strânse

reprezintă pentru marea majoritate a producătorilor de piese turnate bariere încă greu de trecut.

Concluzii finale

Nici unul din sistemele de liere analizate nu poate asigura în mod constant un nivel maxim de performanţă,

din punct de vedere tehnic, economic şi ecologic, pentru întreaga varietate de piese turnate şi de condiţii

locale specifice.

Alegerea sistemului de liere necesită o analiză atentă şi, în orice caz, obligă la sacrificarea unor

caracteristici în favoarea altora, pe care fiecare dintre managerii de turnătorii le consideră mai importante.

Spre exemplu, exagerarea problemelor legate de limitarea nivelului noxelor la locul de muncă şi a celor

legate de protecţia mediului, în cazul utilizării lianţilor organici, trebuie evitată! Atât datele existente, cât şi

faptul că circa 95% din formele şi miezurile utilizate în turnătoriile din Uniunea Europeană sunt realizate cu

lianţi organici, indică faptul că dezavantajele acestora sunt compensate în mod covârşitor de calităţile lor.

Menţinerea permanentă a funcţionării sistemului la parametrii optimi este cel puţin la fel de importantă ca şi

alegerea corectă a acestuia, astfel încât producţia de piese turnate să aducă rezultatul scontat: PROFITUL

COMPANIEI!

Bibliografie:

1. Galante G., Michilli O., Maspero R, No-Bake as we see it, 1997 – IMF s.r.l.- Luino Italy.

2. *** Optimizing sand use in foundries, Environmental technology best practice program, Guide

GG119.

3. Wrighr J.R., Take a New Look at Sand Reclamation, Foundry Management & Technology, March 2001

4. *** Sand Binders, Sand Preparation & Coremaking, Foundry Management & Technology, January 2001

5. Rabbii A., Sodium Silicate Glass as an Inorganic Binder in Foundry Industry, Iranian Polymer Journal, Volume 10, Number 4, 2001

6. Guoping Z., Zongyu J., Study on properties of reclaimed sodium silicate sand, , University of Science and Technology, 1997

7. Documentaţie Tehnică Hüttenes – Albertus 8. Strumps E., Den anorganischen Bindersystemen gehört die Zukunft, Giesserei 7 / 2009 9. Pohlmann U., Knobloch U., Entwicklung umweltverträglicher Gießereiprozesse, Giesserei 9 / 2009