Sử dụng cát gốm nung chảy làm cát nhồi là một ví dụ điển hình của hệ thống đúc composite . Thay vì xây dựng toàn bộ khuôn từ một vật liệu đắt tiền, bạn nên sử dụng các loại cát khác nhau một cách chiến lược cho những đặc tính cần thiết nhất của chúng:
-
Cát phủ: Lớp bên trong (tiếp xúc với kim loại nóng chảy). Đây thường là loại cát chuyên dụng như Chromite, Zircon, hoặc cát phủ nhựa hiệu suất cao, được lựa chọn vì khả năng chống thấm kim loại và phản ứng hóa học trực tiếp.
-
Cát nhồi/Đệm: Phần lớn khuôn, nằm sau lớp cát mặt. Đây là nơi cát gốm phát huy tác dụng tốt nhất.
| Phân tích hóa học[%] | |
| Al2O3 | 70-73 |
| SiO2 | 8-20 |
| Fe2O3 | ≤3 |
| TiO2 | ≤3,5 |
| CaO | ≤0,45 |
| MgO | ≤0,35 |
| K2O | ≤0,33 |
| Na2O | ≤0,08 |
| Tính chất vật lý | |
| Hình dạng hạt | Quả cầu hình cầu |
| Độ tròn | 90% |
| Vật liệu chịu lửa: | ＞1790℃ |
| Hệ số hình dạng | ≤1,1 |
| Tỷ lệ giãn nở nhiệt | 0,13% (Làm nóng trong 10 phút ở 1000℃) |
| Hệ số giãn nở nhiệt | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| Độ dẫn nhiệt | 0,698W/MK(1200℃) |
| Trọng lượng riêng:: | 1,95-2,05g/cm3 |
| Khối lượng riêng (LPD): | 3,4 g/cm3 |
| Màu sắc: | Đen |
| KÍCH THƯỚC CÓ SẴN | |
| AFS25-35, AFS35-45, AFS45-55, AFS55-65, AFS60-70, AFS70-80, AFS95-110
Kích thước tùy chỉnh có sẵn theo yêu cầu |
|
Tại sao cát nung gốm là loại cát nhồi tuyệt vời
Cát đúc gốm (hình cầu, nhôm-silicat thiêu kết) sở hữu sự kết hợp độc đáo các đặc tính khiến nó trở nên lý tưởng cho vai trò này.
| Lợi thế | Giải thích & Lợi ích |
|---|---|
| 1. Độ chịu lửa cao | Với điểm nóng chảy thường >1790°C, vật liệu này có thể dễ dàng chịu được nhiệt truyền từ lớp phủ mà không bị thiêu kết hay nóng chảy. Điều này đảm bảo khuôn giữ nguyên hình dạng và cát nền không bị dính vào cát phủ. |
| 2. Độ giãn nở nhiệt thấp | Không giống như cát silica, nở ra mạnh ở nhiệt độ khoảng 573°C, cát gốm nở ra rất ít. Điều này rất quan trọng. Nó ngăn ngừa các khuyết tật đúc như tạo vân và đuôi chuột do ứng suất giãn nở trong khuôn. Nó cũng giảm nguy cơ nứt vỡ có thể khiến kim loại xuyên qua. |
| 3. Độ dẫn nhiệt cao | Nó hấp thụ nhiệt từ vật đúc nhanh hơn cát silica. Điều này dẫn đến quá trình đông đặc nhanh hơn , cấu trúc hạt kim loại mịn hơn và tăng năng suất dây chuyền đúc. |
| 4. Tái chế và tái sử dụng vượt trội | Hạt cát gốm có hình cầu và độ bền cực cao. Chúng chịu được sự tái chế cơ học với tỷ lệ phân hủy rất thấp. Vì cát nhồi chiếm phần lớn trong khuôn, khả năng tái sử dụng cao (trên 90%) giúp giảm đáng kể việc mua cát mới và xử lý cát thải, mang lại khoản tiết kiệm chi phí đáng kể về lâu dài. |
| 5. Khả năng chảy tuyệt vời | Các hạt hình cầu chảy như nước, cho phép chiết rót bình nhanh chóng và đồng đều trên dây chuyền đúc tự động. Điều này tạo ra một lớp cát dày đặc, đồng nhất, không có điểm mềm. |
Triển khai thực tế tại xưởng đúc
Sau đây là cách thức hoạt động thông thường trong môi trường sản xuất:
-
Phủ/Tẩm: Cát gốm thường được phủ một chất kết dính phù hợp (ví dụ: urethane phenolic, furan) trong máy trộn liên tục.
-
Khuôn đúc:
-
Đầu tiên, một lớp cát mặt (ví dụ như cromit) được đưa vào hộp mẫu.
-
Sau đó, cát nhồi gốm phủ nhựa được thổi vào để lấp đầy phần còn lại của bình.
-
-
Đóng rắn & Đổ: Khuôn được đóng rắn và kim loại nóng chảy được đổ vào.
-
Tách khuôn & Tái chế: Sau khi đúc, khuôn được đập vỡ. Hỗn hợp cát (gốm và cát ốp mặt) được đưa qua hệ thống tái chế.
-
Cát gốm bền chắc sẽ tồn tại sau quá trình khai hoang và được đưa trở lại quy trình.
-
Một phần cát mặt có thể được thu hồi, nhưng cát mặt mới phải được bổ sung thường xuyên để duy trì chất lượng lớp mặt.
-