Scopri i vantaggi del processo No-Bake nella produzione di anime e motte per le fonderie, come la resistenza meccanica e la riduzione della quantità di sovrametallo. Leggi anche sulla compatibilità del processo autoindurente e sui diversi tipi di resine utilizzati.

Introduzione

 

Vantaggi

 

Il sistema di produzione di anime e motte detto No-Bake, che utilizza il procedimento autoindurente, sta diventando sempre più diffuso grazie ai suoi vantaggi, tra cui la resistenza meccanica e la facilità d’uso.
Grazie a questo sistema è possibile creare forme con quote dimensionali precise, riducendo al minimo la quantità di sovrametallo presente nei getti.
Tuttavia, è importante prestare molta attenzione ai modelli e ai distaccanti utilizzati per facilitare la sformatura.
Inoltre, in risposta alle esigenze di produttività delle fonderie, lo sviluppo tecnologico degli impianti ha notevolmente semplificato il lavoro degli addetti alla produzione.

I costi contenuti del processo No-Bake dipendono da diversi fattori come:

  • L’utilizzo di un impianto mescolatore continuo, meno complesso della molazza
  • Permette di produrre forme di diverse dimensioni senza perdite di tempo
  • L’eliminazione delle staffe
  • L’impianto è più compatto e facile da gestire
  • Si ottiene un notevole risparmio energetico

In molti casi, è possibile evitare la verniciatura utilizzando metalli che non richiedono elevate temperature di colata, buoni materiali di formatura e prestando particolare attenzione alla costipazione della miscela.

 

Compatibilità dei processi

 

Per la formatura delle motte è possibile utilizzare sabbie di recupero già utilizzate con resine diverse, come quelle provenienti dalle anime, ma è importante scegliere prodotti tra di loro compatibili.
In caso contrario, si possono utilizzare quantità ridotte di sabbia miscelata con resine incompatibili, ma sarà necessario aggiungere maggiormente sabbia nuova per garantire la produzione.
È importante controllare la sabbia in base alla richiesta acida, granulometria, perdita alla calcinazione e umidità, con una frequenza dipendente dal numero di cicli che la sabbia dovrà sostenere in un determinato periodo di tempo.
Si ricorda che un pH di 0 indica la massima acidità, un pH di 7 è neutro e un pH di 14 indica la massima basicità.

 

I procedimenti di formatura delle anime-motte utilizzando sistemi autoindurenti No-Bake

 

Il sistema di formatura delle motte e delle anime autoindurenti No-Bake utilizza resine e catalizzatori che, miscelati alla sabbia, reagiscono tra loro per ottenere l’indurimento della forma a temperatura ambiente.
I sistemi autoindurenti No-Bake possono essere classificati in tre gruppi principali in base al tipo di catalisi utilizzata:

  • Catalisi acida per resine fenoliche, furaniche e fenolfuraniche
  • Catalisi basica per resine uretaniche
  • Catalisi con esteri per resine fenoliche alcaline

Resina fenolica

La resina fenolica è un materiale ampiamente utilizzato nella produzione di anime e motte per le fonderie di ghisa. Contiene fenolo e formaldeide che creano un caratteristico odore durante la mescolazione. Tuttavia, a causa della condensazione del vapore acqueo, la resistenza meccanica della forma può essere ridotta in superficie.
Inoltre, l’erosione durante la colata può essere causata da errate manipolazioni, sabbia non correttamente costipata, distaccante o intonaco non idonei.
A causa della sua elevata viscosità, durante i periodi freddi è necessario controllare la miscelazione per evitare la formazione di grumi e possibili variazioni di portata delle pompe.
Durante l’inverno, potrebbe essere necessario richiedere al fornitore resine modificate con l’aggiunta di solventi.

La durata della miscela sabbia-resina per formare le motte dipende dalla temperatura ambiente e da quella del modello, il che può causare un indurimento non uniforme.
I catalizzatori usati possono essere acidi solforici o acido solforico, e la durata della miscela varia da 5 a 15 minuti, mentre il tempo di formatura varia da 20 a 60 minuti.
Una volta che la miscela inizia ad legare, non si deve muovere la sabbia perché perderà la coesione e la resistenza desiderata.
Tra i vantaggi di questo processo ci sono:

  • Una buona resistenza in colata
  • Una buona sterratura
  • Un’ideale temperatura di stoccaggio di 20 gradi
  • Un costo contenuto

Tuttavia, ci sono anche svantaggi come la necessità di acidi forti e gli odori durante la formatura e la colata.

 

Resina fenolica – alcalina

 

La resina fenolica-alcalina è un tipo di legante utilizzato nella produzione di getti di acciaio nelle fonderie. Grazie alla sua composizione a base di esteri liquidi, questa resina è particolarmente indicata per questo tipo di applicazione. Durante il processo di colata, il legante si indurisce completamente e offre una buona resistenza all’erosione, così come alla formazione di crestine.
Inoltre, la resina ha un basso odore, il che la rende facile da gestire.
Tuttavia, il recupero della sabbia utilizzata durante il processo di fonderia è ancora problematico.

Resina furanica

La resina furanica è spesso usata nelle fonderie di acciaio e ghisa sferoidale per getti di diverse dimensioni. È composta principalmente da alcool furfurilico, e la quantità di questo componente determina le sue proprietà.
Ad esempio, se l’alcool furfurilico costituisce il 70% della resina, il contenuto di azoto sarà del 5%, mentre con l’80% sarà del 2,5% e con il 90% sarà dello 0,5%.
Grazie alla bassa viscosità, la resina aderisce facilmente alla sabbia, semplificando il processo di modellatura.
Inoltre, consente di regolare con precisione il tempo di vita da banco, da 2 a 30 minuti a seconda della quantità di catalizzatore utilizzato, e la rimozione della forma può avvenire da 10 a 60 minuti.
Poiché è difficile da rimuovere durante la fase di recupero della sabbia, è importante ridurre al minimo la quantità di catalizzatore utilizzata.

Vantaggi:

  • Elevata resistenza al calore
  • Buona sterrabilità
  • Recupero meccanico della sabbia ottimo
  • Durata di vita di facile gestione
  • Tempo di stoccaggio buono
  • Consumo di catalizzatore molto contenuto

Svantaggi:

  • Costo elevato delle resine

Resina uretanica

La resina uretanica è un sistema di leganti che può essere suddiviso in tre tipologie: fenolico-alcalino, polieterico.
Ogni produttore di resine apporta opportune modifiche ai tre sistemi di base e li commercializza con una propria denominazione.
Pertanto, il sistema uretanico può essere impiegato in diverse tipologie di fonderie, inclusi quelli che producono leghe leggere e quelli che lavorano l’acciaio, a seconda delle specifiche modifiche apportate al sistema.

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