Wie wird es benutzt?
Das Gießen von Metallen ist ein sechsstufiger Prozess.
- Ein Muster wird in Sand gelegt,
- Die Musterform wird als Form mit einem Kolben in den Sand eingearbeitet,
- Das Muster wird entfernt,
- Die Form ist mit geschmolzenem Metall gefüllt,
- Erlaubt, abzukühlen/festigen,
- Schließlich wird die Form entfernt, so dass der fertige Guss.
Während des Gießprozesses härtet die latente Wärme aus dem geschmolzenen Metall die Form in situaus. Das geschmolzene Metall/die Aluminiumlegierung wird direkt nach der Verdichtung in die Form in die Form gegossen. Nach dem Abkühlen des Gussteils kann die Form entfernt werden(2). Abgebrannte Formen werden in der Regel abgeerbt und wiederverwendet, insbesondere wenn sie auf einer der teureren Sandarten basieren, obwohl es bemerkenswert ist, dass die USA und das Vereinigte Königreich durchschnittlich 500 kg bzw. 250 kg Sand für jede Tonne Gussmetall auf die Deponie schicken(1). Studien haben gezeigt, dass verbrauchter Gießereisand in der Betonproduktion wiederverwendet werden kann(3). Grüner Sandguss wird für eine Vielzahl von Gussanwendungen eingesetzt, von kleinen und detaillierten bis hin zu großen Formen bis zu einer Größe von 500 kg.
Kohlenstaub
Kohlenstaub oder Anthrazitwird schnell zu einem häufigen Zusatzstoff im grünen Sandformprozess. Es ist ein kohlenstoffhaltiger Zusatzstoff, der unter Gießereibedingungen brennt und oxidiert. Historisch gesehen war der führende Zusatzstoff im grünen Sandguss als kohlenstoffhaltiges Material hochflüchtige bituminöse Kohle, die oft als Meerkohle bezeichnet wird. Bituminöse Kohle brennt beim Erhitzen in der Form und setzt gefährliche Schadstoffe wie Benzol, Xylol und Toluol frei. Es ist zwingend erforderlich, dass bituminöse Kohle durch ein ebenso leistungsfähiges kohlenstoffhaltiges Material ersetzt wird, aber mit einem weniger umweltschädlichen Profil. Eine experimentelle Studie zeigte, dass unter Laborbedingungen anthrazitfarbene und minderwertige Braunkohle(7) deutlich weniger gefährliche Schadstoffe ausstießen als bituminöse Kohle(8). grüne Sandform ist aus ökologischer Sicht vorteilhaft. Es wird darauf hingewiesen, dass die Gießindustrie aufgrund ihrer schlechten Umweltleistung (9) von bituminöser Kohle wegziehen möchte (9), und weniger gefährliche Schadstoffe bedeuten, dass weniger Ressourcen für die Reinigung des Gesamtauspuffs der Gießerei aufgewendet werden müssen.
Die Verwendung von Bodenanthrazit verringert verbrannte Defekte, verbessert die Oberfläche des Produkts und verringert die Metalldurchdringung. Vielleicht ist seine Hauptanwendung jedoch, um Benetzung zu verhindern. Benetzen ist der Prozess, bei dem das flüssige Metall/die Legierung an den Sandpartikeln in der grünen Sandform klebt und sie auf der Oberfläche des gegossenen Produkts vorhanden lässt. Während in vielen Fällen mechanisches Polieren oder weiterbearbeitung des gegossenen Produkts durchgeführt werden kann, um irren Sand zu entfernen, ist Vorbeugen besser als Heilen. Kohlenstaub bietet eine effektive und kostengünstige Methode, dies zu erreichen.
Wenn die Form durch das Vorhandensein des geschmolzenen Metalls/der Legierung erhitzt wird, zersetzt sich die vorhandene Kohle (verbrennt) und gibt Kohlendioxid und eine Vielzahl flüchtiger organischer Verbindungen ab. Die Herstellung solcher reduzierenden Gase hemmt die Produktion von Eisenoxid (in Eisen- und Stahlgussanwendungen), die als Zwischenprodukt bei der Produktion von "Burn on"-Verunreinigungsablagerungen auf der Gussoberfläche vermutet wurden(10). Darüber hinaus wird aufgrund der reduzierenden Umgebung eine Schicht aus hochglänzendem Kohlenstoff auf der Formoberfläche abgelagert, die eine feuerfeste Barriere zwischen geschmolzenem Metall und Sand bietet, wodurch die Oberflächengüte verbessert wird(11) und das Gießen von der Form.
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