0
04136674922

با ریخته گری به صورت کاربردی آشنا شویم – قسمت پنجم: ماسه چراغی

در قسمت اول این مطلب توضیح داده شد که یکی از روش های ساخت قالب ماسه ای، استفاده از ماسه های رزینی یا چسب دار است. در این نوع قالب ها، ماسه به همراه یک چسب رزین به کار می رود. فعال کردن چسب و ایجاد چسبندگی نیز به سه طریق انجام می گیرد: حرارت، واکنش چسب رزین با یک گاز و واکنش چسب رزین با یک واکنش گر اسید. به همین دلیل، این نوع قالب ها به سه دسته تقسیم می شوند که “قالب های ماسه ای سخت شده با حرارت” یکی از آن ها است. اگر از حرارت برای فعال کردن واکنش چسب رزین و اسید (یک واکنش گر) در داخل ماسه استفاده شود، از سیستم سخت شده با حرارت (Heat-cured resin binder processes) استفاده شده است. این نوع سخت شدن خود شامل روش هایی چون جعبه گرم یا هات باکس فوران یا فنولیک (Hot Box)، جعبه گرم یا ورم باکس فورفوریل/کاتالیست (Warm Box) و روش پوسته ای با رزین نوالاک (Shell Process) است.

 

 

 

ماسه چراغی یکی از روش های بسیار متداول در صنعت ریخته گری ایران برای ساخت قالب ماسه ای بخصوص ماهیچه گیری و قالب پوسته ای (روش شل) است. این روش از نوع جعبه گرم با رزین فنولیک است. از میان رزین های فنولیک، اوره فرمالدهید و فنول فرمالدهید به ماسه ی سیلیسی یا زیرکنی با درجه خلوص زیاد و مواد آلی و خاک رس کم اضافه می شود.

ماسه چراغی به صورت آماده به مصرف و در دانه بندی های مختلف عرضه می شود. این ماسه پس از قالب گیری در ریخته گری ها، تحت حرارت به استحکام لازم می رسد. شرکت های عرضه کننده ی ماسه چراغی، رزین های اوره فرمالدهید و فنول فرمالدهید را به عنوان چسب به همراه یک اسید یا فعال کننده ی نیتراتی یا کلریدی و مواد دیگری به عنوان روان کننده یا سایر نقش ها به ماسه اضافه می کنند. مقدار این مواد در فرمول سازنده های مختلف می تواند متفاوت باشد. در یک فرمول، رزین در حدود ۰٫۵ درصد و اسید در حدود ۰٫۱ درصد وزن ماسه به آن اضافه می شود. در یک فرمول دیگر، رزین به مقدار ۲-۱٫۴ درصد و اسید در حدود ۰٫۵-۰٫۳ درصد وزنی ماسه به آن اضافه می شود.

پلیمریزاسیون این مواد در داخل ماسه چراغی در دمای حدود ۲۰۰-۱۵۰ درجه سانتیگراد منجر به سخت شدن قالب می شود. از ماسه چراغی بر پایه رزین فنول فرمالدهید نووالاک در قالب گیری پوسته ای (shell molding) هم استفاده می شود، به این نوع ماسه چراغی، ماسه شل هم می گویند.

 

 

رزین های اوره فرمالدهید و فنول فرمالدهید چیست؟

 

اوره فرمالدهید (Urea-Formaldehyde) از پر مصرف ترین رزین های گرماسخت گروه آمینه است که از ترکیب اوره با فرمالدهید (فرمالین) به دست می آید. رزین های اوره فرمالدهید تنوع زیادی دارند و بر اساس نوع کاربرد از ویژگی های متفاوتی برخوردار هستند. انواع این رزین ها در ریخته گری (قالب گیری ماسه)، صنایع رنگ و چسب، صنایع پلاستیک،  صنایع نساجی، ساخت کود کشاورزی، ساخت فوم عایق و غیره کاربرد دارند.

رزین فنول فرمالدهید (Phenol-Formaldehyde) نیز همچون اوره فرمالدهید از رزین های گرما سختی است که از واکنش تراکمی فنول با فرمالدهید حاصل می شود. بسته به نوع کاتالیزور به کار رفته برای واکنش فنول و فرمالدهید که ممکن است اسیدی یا بازی باشد، دو محصول معروف رزین های فنولی یعنی نووالاک و رزول به دست می آید. خاصیت مهمی که باعث کاربرد زیاد و متنوع این رزین ها در صنایع از جمله صنایع رنگ و چسب، صنایع پلاستیک، ساخت رزین های قالب گیری و رزین های پوششی شده است، پایین بودن وزن مولکولی آن ها در ابتدا و بالا بودن وزن مولکولی آن ها پس از پلیمریزه شدن، قایلیت ذوب و نرم شدن، انحلال در آب و از دست دادن قابلیت انحلال و ذوب آن ها پس از پخت است.

 

ماهیچه ماسه چراغی

 

تفاوت کاربرد ماسه چراغی بر پایه ی رزین اوره یا فنول فرمالدهید در کجاست؟

 

ماسه با رزین اوره فرمالدهید از قابلیت از هم پاشیدگی خوبی برخوردار است، به درجه حرارت کمتری نسبت به رزین فنولی نیاز دارد و در ساخت ماهیچه های کوچک و نازک و کاربری های عمومی استفاده ی زیادتری دارد. در حالی که نوع فنول فرمالدهید دارای استحکام بیشتر و قابلیت از هم پاشیدگی کمتری است و در تهیه قطعات بزرگ فولادی استفاده می شود.

 

قالب های پوسته ای (شل مولد) از ماسه چراغی

 

روش جعبه گرم یا هات باکس شامل چه مراحلی است؟ از ماسه چراغی چگونه در ساخت قالب یا ماهیچه استفاده می شود؟

 

ماسه چراغی یك نوع ماسه نرم و ریز دانه ی تقریباً زرد رنگی است که به دلیل روانی ماسه و استفاده از حرارت برای سخت شدن آن معمولاً نیاز به کوبیدن ماسه در قالب نیست. اگر از ماسه چراغیِ آماده برای قالب گیری یا ماهیچه گیری به روش دستی استفاده می شود، ماسه چراغی را داخل قالب یا جعبه ماهیچه فلزی می ریزیم و قالب یا جعبه را با مشعل تا دمای تقریبی ۲۵۰-۲۰۰ درجه سانتیگراد گرم می کنیم. زمان و درجه حرارت به نوع رزین و اندازه و حجم قالب یا ماهیچه بستگی دارد. حرارت نباید در تماس مستقیم با ماسه باشد. اگر زمان یا درجه حرارت بیش از اندازه باشد ماسه به رنگ قهوه ای تیره در می آید و پوک می شود و در اصطلاح گفته می شود سوخته است. این قالب یا ماهیچه از استحکام کافی برخوردار نخواهد بود. برای کاهش زمان قالب یا ماهیچه گیری، قالب یا جعبه ماهیچه را قبل از ماسه ریزی گرم می کنند و سپس ماسه چراغی را داخل آن می ریزند. در این صورت نیز، بر اثر تماس ماسه چراغی با قالب یا جعبه ماهیچه داغ، ماسه سخت و محكم می شود.

 


در نوشته زیر از عصر مواد، شما می توانید ویدیویی از ماهیچه گیری با ماسه چراغی را مشاهده بفرمایید:

ماهیچه گیری به روش هات باکس دستی با ماسه چراغی + ویدیو


 

 

سایر قسمت های این مطلب:


 

 

ارسال دیدگاه