Chất dính làm khuôn đúc là thành phần cơ bản trong hỗn hợp làm khuôn đúc, có tác dụng liên kết các hạt vật liệu làm khuôn đúc (thường là cát) với nhau tạo ra độ bền cho khuôn đúc. Dựa vào thành phần hóa học chất dính được chia thành hai nhóm là chất dính vô cơ và chất dính hữu cơ. Thuộc về nhóm chất dính vô cơ có đất sét, bentonit, thủy tinh lỏng, xi măng, thạch cao, keo silica, các muối và các acid vô cơ. Thuộc về chất dính hữu cơ có nhựa, dầu thực vật, nước bã giấy, rỉ đường, PEC và dextrin. Dựa vào khả năng sử dụng lại chất dính chia ra nhóm chất dính thuận nghịch (còn gữ lại được tính chất của nó sau khi phá khuôn, nên có khả năng sử dụng lại), và nhóm chất dính không thuận nghịch (không thể sử dụng lại sau khi phá khuôn).
Vô cơ
Thuỷ tinh lỏng là chất dính vô cơ tổng hợp thuộc nhóm chất dính không thuận nghịch. Nó là dung dịch nước của silicat kiềm có công thức hoá học Na2O.mSiO2.nH2O. Ở đây m được gọi là mô đun thuỷ tinh lỏng. Trong sản xuất đúc thủy tinh lỏng được dùng để chế tạo khuôn cát, khuôn đúc mẫu chảy, chất sơn khuôn, vữa xây lò, hỗn hợp đắp nồi rót. Ở Việt Nam, khi làm khuôn cát thủy tinh lỏng thường có m trong khoảng 26-2,8 và tỷ trọng trong khoảng 1520-1460 kg/m3; khi làm khuôn đúc mẫu chảy thường m phải > 3,2 và tỷ trọng khoảng 1300 kg/m3. Tính phá dỡ của hỗn hợp cát-thủy tinh lỏng rất kém.
Keo silica là dung dịch nước của polyanion silica gồm các hạt SiO2 có kích thước từ 1-1000 nm, thông thường từ 4-100 nm, hòa tan trong dung dịch kiềm. Hàm lượng SiO2 (theo trọng lượng) khoảng 10-50%. Trong thương mại có hai loại 30 và 40%. Thông thường là 30%. Tỷ lệ Na2O/SiO2 khoảng 1/9. Độ pH khoảng 8-10. Để ổn định keo người ta còn dùng các chất ổn định là Na2O, NH3 hoặc K2O. Trong môi trường kiềm keo mang điện âm. Trong môi trường acid, keo mang điện dương. Keo silica được dùng để làm khuôn cho công nghệ đúc mẫu chảy.
Xi măng là chất dính tổng hợp ở dạng bột được sản xuất ra bằng cách nung đá vôi, đất sét và một số chất trợ dung tạo thành clanhke. Sau đó clanhke được nghiềnthành bột. Xi măng có nhiều loại với nhiều mác khác nhau. Nó được dùng chủ yếu làm vật liệu xây dựng, trong sản xuất đúc nó được dùng làm chất dính chế tạo khuôn cát. Xi măng làm khuôn thường dùng loại xi măng pooclang mác P300. Thành phần khoáng của xi măng P300 gồm dicanxisilicat (2CaO.SiO2 ký hiệu C2S), tricanxisilicat (3CaO.SiO2 ký hiệu C3S), canxialumilnat (3CaO.Al2O3 ký hiệu C3A), và 4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF). Thành phần khoáng trong xi măng ảnh hưởng lớn tới độ bền và tốc độ đóng rắn của nó. Thành phần phụ thuộc vào mác xi măng, vào mỗi nhà máy sản xuất. Ví dụ xi măng pooclang P300 của nhà máy xi măng Hoàng Thạch có C3S = 49-50 %; C2S = 25-26 %, C3A = 5-7 % và C4AF = 12-13 %; của nhà máy xi măng Hải Phòng có C3S = 50-51 %; C2S = 21-24 %, C3A = 9,1-9,4 % và C4AF = 12-13 %; của nhà máy xi măng Bỉm Sơn có C3S = 51-54 %; C2S = 19-22 %, C3A = 6-8 % và C4AF = 12-14 %. Khi trộn xi măng với nước các khoáng bị thủy hóa tạo ra các hydrosilicat và hydroxytcanxi. Quá trình hydrat hóa xi măng hoàn toàn với tỷ lệ nước/xi măng là 0,7 và thời gian hydrat hóa mất vài năm. Vì hỗn hợp cát-xi măng thông khí kém nên ít được sử dụng.
Nước trong hỗn hợp làm khuôn cát – sét, hỗn hợp cát-xi măng … được xem là thành phần chính để tạo ra sự dính kết của sét và xi măng, trong các chất dính khác như thủy tinh lỏng, nước bã giấy nó được coi là dung môi. Nước có thể tham gia vào thành phần của vật liệu dính sẽ được gọi là nước cấu trúc. Nước cấu trúc không giữ nguyên hình dạng của một phân tử nước. Khi mất nước này cấu trúc của vật liệu bị thay đổi, nghĩa là chất đó đã bị chuyển thành chất khác. Ví dụ đất sét khi nung mất nước cấu trúc sẽ bị samot hóa không còn tính dẻo dính nữa, tức là không phải là đất sét mà thành sa mốt. Nước tinh thể là nước không có liên kết về mặt hóa học với ô mạng tinh thể và nó giữ nguyên được hình dạng phân tử nước và nước tinh thể. Khi sấy vật liệu nước cấu trúc và nước tinh thể không bị mất. Nước mà trộn với chất dính sẽ tạo ra nước liên kết bền và nước liên két yếu. Nước liên kết bao quanh bề mặt hạt vật liệu. Do có lực tương tác giữa các điện tử của lớp bề mặt vật liệu dính với màng nước, làm cho phân tử nước bị phân cực. Lớp nước này được gọi là nước liên kết bền. Lớp nước bên ngoài bao quanh lớp nước liên kết bền gọi là nước liên kết yếu. Nước tự do bao gồm nước mao dẫn và nược trọng trường. Nước mao dẫn là nước nằm trong các lỗ mao dẫn của hỗn hợp làm khuôn. Lượng nước thừa dư sau khi tạo ra nước mao dẫn là nước trọng trường. Đây là những nước có hại khi đúc rót. Vì thế hỗn hợp làm khuôn phải được kiểm tra cẩn thận thành nước trong hỗn hợp.
Hữu cơ
Nhựa
Chất dính nhựa là chất dính hữu cơ, thuộc nhóm không thuận nghịch, được tổng hợp ra từ than đá, dầu mỏ và các chất chứa xenluylo như tre, nứa, gỗ, bẹ ngô, rơm rạ … Nhựa đầu tiên do Leo Bakelan tổng hợp ra vào năm 1907 là nhựa phenol-formaldehyd. Nhựa trong đúc là chất dính hữu cơ, chủ yếu ở dạng lỏng và có các phân tử gồm chủ yếu là cacbon, oxy, hydro và nitơ và gọi là đơn phân tử. Các đơn phân tử này được liên kết thành các vòng. Ở điều kiện nhất định (nhiệt độ và môi trường xúc tác) các phân tử nhựa liên kết với nhau chủ yếu theo hai chiều thành chuỗi. Các chuỗi này ở một điều kiện xúc tác mới thêm vào (xúc tác thứ hai) sẽ tiếp tục trùng hợp thành mạng ba chiều, kết quả là nhựa chuyển sang trạng thái mạng lưới không gian rậm rịt và rắn lại. Khối phân tử lớn ấy được hìh thành từ các cao phân tử,. Các cao phân tử này được gọi là polyme (nếu chúng được hình thành từ cùng một loại pphân tử), đồng polyme (nếu chúng được hình thành từ nhiều loại phân tử). Khi phản ứng hình thành mạng không gian ba chiều của nhựa xảy ra, thì các hạt cát bị ôm chặt lại với nhau hình thành lên bộ khung cứng. Phản ứng hình thành chuỗi như ở trên gọi là sự polyme hoá.
Cho đến nay đã có rất nhiều loại nhựa khác nhau được dùng trong sản xuất đúc. Căn cứ vào điều kiện đóng rắn nhựa mà người ta chia ra làm hai nhóm là nhóm nhựa đóng rắn nóng và nhóm nhựa đóng rắn nguội. Nhựa đóng rắn nóng thường dùng trong công nghệ khuôn vỏ mỏng và công nghệ hộp nóng. Nhựa đóng rắn nguội thường dùng cho công nghệ khuôn tự cứng (No-Bake) và khuôn đóng rắn nguội (thổi khí CO2 hay SO2 để đóng rắn nhựa). Nhựa dùng cho khuôn tự cứng được chia thành ba nhóm.
Nhóm thứ nhất
Nhóm thứ nhất gồm: nhựa furan; nhựa phenol, nhựa furan-phenol; nhựa ure-phenol, nhựa ure-furan. Nhựa nhóm này thường được dùng khi đúc thép và đúc hợp kim đồng.
Nhựa furan có đơn vị cấu trúc cơ bản ở dạng mạch vòng gồm 4 nguyên tử cacbon, bốn nguyên tử hydro và một nguyên tử oxy, có công thức hoá học là C4H4O. Furan là chất lỏng không mầu, có mùi của cloroforma, có trọng lượng phân tử bằng 68,07, có nhiệt độ sôi bằng 31,3°C, có nhiệt độ chảy lỏng ở -85,6°C. Nó có thể hoà tan trong riệu, trong axeton, trong diokxan. Nếu trong gốc furan thiếu một nguyên tử hydro sẽ có tên là gốc furil. Nếu thay nguyên tử hydro ấy bằng nhóm CH2 sẽ được goi là furfuril, nếu thay bằng nhóm CH sẽ được gọi là furfural, nếu thay bằng nhóm CO sẽ được goi là furfurol. Như vậy thực tế sử dụng nhựa furan trong sản đúc chủ yếu là dùng nhựa furfuril (riệu furfuril). Để riệu furfuril được dùng như là một chất dính cho đúc thì thường kết hợp nó với phenol, hay ure, hay formaldehyde. Các nhựa này sẽ có cá đặc tính tốt hơn như: bền nhiệt cao, ít sinh khí khi rót, khuôn có tính ổn định cao hơn, thời gian đóng rắn dài hơn nghĩa là có thể sốg lâu hơn. Trong thực tế, ure làm giảm độ cứng, độ dòn và hỗ trợ cho phân huỷ nhiệt. Tuy nhiên lượng dùng ure có giới hạn vì khi phân huỷ tạo ra nitơ chui vào kim loại đúc. Dựa vào hàm lượng nitơ trong nhựa mà nhựa furan cũng được chia ra thành ba nhóm như sau: Nhựa không có nitơ (N2 = 0 %), nhựa có nitơ thấp (N2 = 0,1 – 2 %) và nhựa có nitơ vừa (N2 > 0 %).
Nhựa phenol dùng trong công nghệ No-Bake được chế tạo ra bằng phản ứng đa tụ giữa phenol với formaldehyd trong điều kiện kiềm. Nhựa sau đó được thêm vào một lượng nhỏ acid để trùng hợp. Nhựa này có cơ tính tốt, tính kháng nhiệt cao. Nhựa này thoạt đầu tiên dùng cho công nghệ hộp nóng, về sau mở rộng ra dùng cho công nghệ No-Bake. So với nhựa furan, nhựa phenol có thời gian đóng rắn nhanh, bị ảnh hưởng mạnh bởi nhiệt độ và có mùi khó chịu. Nhựa phenol chất lượng là nhựa không chứa nitơ và chịu nhiệt tốt. Nếu thêm vào các nhựa này một lượng nhỏ ure thì độ bền nguội tăng lên mà tính phá dỡ vần tốt như thường. Nhựa phenol hút ẩm ít và chịu nhiệt tốt. Tuy nhiên, do sự dãn nở nhiệt của cát mà dẫn tới nứt bề mặt khuôn. Nhựa này có độ bền nguội cao nên cũng làm giảm tính vỡ vụn của hỗn hợp làm khuôn. lượng khi thoát ra trong lúc rót khuôn, dỡ khuôn là vừa phải. Nhựa phenol tạo khí chậm hơn nhựa furan.
Nhựa Phenol-Furan là nhựa tổng hợp từ nhựa Phenol với nhựa furfuril có tính chất tốt gần bằng nhựa Pheno nhưng rẻ hơn.
Nhựa Ure được tổng hợp ra bằng phản ứng giữa ure và formaldehyde. Nhựa này rẻ nhưng có tính kháng nhiệt thấp, độ bền thấp, dễ sinh khí N2 trong quá trình đúc rót, nên hay gay rỗ khí cho vật đúc.
Nhựa Ure-Furan là nhựa được tổng hợp từ nhựa Ure với nhựa furfuril. Nhựa này có tính chất tương tự như nhựa Ure.
Nhóm thứ hai
Nhóm thứ hai là hệ thống nhựa isocyanates-urethane có hai loại: loại 3 cấu tử và loại 2 dung dịch. Nhựa của nhóm này được chế tạo ra bằng cách cho polibenzylphenylether (một loại réol) với poly-isocyanates có xúc tác pyridine hoặc amine. Nhựa polyurethane được tạo ra mà không có sản phẩm phụ nào. Trên thị trường có hai kiểu : một kiểu gồm 3 cấu tử riêng biệt, kiểu khác gồm hai dung dịch.
Kiểu ba cấu tử riêng biệt gồm: Nhựa, isocyanate và xúc tác được cung cấp một cách riêng biệt và được bổ xung vào máy trộng qua ba bơm đong riêng biệt. Điều này cho phép điều chỉnh rất linh động trong làm khuôn. Nhờ đó mà phạm vi sử dụng rất rộng ví dụ như dễ dàng điều chỉnh khi làm khuyôn với các kích thước mẫu khác nhau, hợp kim đúc khác nhau, và chu kỳ sản xuất đúc từ làm khuôn đến rót khác nhau, khí hậu hay nhiệt độ trong ngày hay trong mùa biến đổi khác nhau, chương trình sản xuất có thể thay đổi (tự đọng, bán tự động hay thủ công). Số lượng xúc tác dùng luôn luôn nhỏ và đồng hồ bơm chính xác cao.
Kiểu hai dung dịch: Chất dính và chất xúc tác là các dung dịch để riêng biệt. Theo công nghệ này thì đòi hỏi điều kiện sản xuất khắt khe hơn (không đổi): Chu kỳ sản xuất; kiểu vật đúc và môi trường. Hệ thống hai dung dịch dùg khi xưởng không có thiết bị có bơm xúc tác acid với độ chính xác cao. Thông thường, kiểu nhựa hai dung dịch đòi hỏi nhiều kiểu nhựa khác nhau. Vì thực tế chu kỳ làm khuôn và nhiệt độ rót khác nhau. Nhựa nhóm hai cho độ bền cao, nhưng khi đúc rót dễ tạo ra cacbon. Điều này dẫn tới tăng C khi đúc thép. Điều này có thể khắc phục bằng cách trộn vào hỗn hợp 2-3% oxyt sắt đen. Isocyanat cũng phân huỷ ra nitơ nên dễ gây rỗ khí khi đúc. Ưu điểm của nhựa nhóm này là: sản xuất linh hoạt thay đổi phù hợp với vật đúc to nhỏ cùng làm khuôn đồng thời. Khuôn không bị ảnh hưởng của ẩm hoặc bởi sơn nước, khác nhau về nhiệt độ, hoặc độ pH của cát; nhựa có tính chịu nhiệt tốt và khuôn dễ phá.
Trên đây là những thông tin tham khảo mà chúng tôi muốn gửi đến quý bạn đọc cũng như quý khách hàng gần xa đã tin tưởng và ủng hộ Văn Thái trong suốt thời gian qua. Để đáp lại niềm tin của quý khách, chúng tôi không ngừng cố gắng hoàn thiện sản phẩm của mình một cách tốt nhất, nâng cao chất lượng sản phẩm cũng là nâng cao niềm tin của quý vị dành cho Văn Thái. Công ty chúng tôi với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cung cấp các trang thiết bị cơ khí với uy tín và chất lượng hàng đầu với nhiều trụ sở tại Việt Nam. Ngoài ra, nếu quý khách hàng cần tìm mua các sản phẩm về khuôn kéo bao gồm khuôn kéo lõi kim cương ( phần lõi được làm từ kim cương đa tinh thể PDC ) và khuôn khéo lõi hợp kim ( phần lõi được làm từ hợp kim cacbua vonfram ). Với những đặc tính và nhu cầu sử dụng riêng của khách hàng mà chúng tôi luôn cung cấp đầy đủ tất cả các kích thước phù hợp vào nhu cầu sử dụng riêng của quý khách. Quý khách có nhu cầu tìm mua các sản phẩm về khuôn kéo, có thể liên hệ với chúng tôi thông qua các hình thức sau.
Mọi thắc mắc cũng như thông tin liên hệ về giá cả:
Quý khách có thể liên hệ trực tiếp vào fanpage Khuôn Kéo Văn Thái , hoặc có thể liên hệ thông qua số điện thoại: 0911 772 586
Hãy đến với chúng tôi để có thể trải nghiệm những dòng sản phẩm chất lượng với giá thành phải chăng nhé !
Fanpage: Khuôn Kéo Văn Thái
Website: https://khuonkeovanthai.com.vn/
Hotline: 0911 772 586
