AdBond® QuikSet™ — технический комментарий

Author:

Введение

Положительные отзывы о моей предыдущей статье о преимуществах продукции серии FastForm™ на основе воска подтолкнули меня написать статью о другом новом инновационном продукте из номенклатуры Remet — AdBond® QuikSet™. QuikSet — это новейший полимерный состав, применение которого значительно сокращает длительность сушки формы и время между повторными погружениями. Поскольку QuikSet представляет собой полимерную добавку для щелочных суспензий, то все упоминаемые ниже материалы относятся к щелочным суспензиям. QuikSet идеален к применению в следующих случаях.

  • Переход со спиртовой основы суспензий на водную основу — при переходе со спиртовых суспензий на водные может возникать множество дефектов в процессе сушки и QS является материалом, наиболее точно имитирующим процессы сушки форм, изготовленных с применением спиртовых суспензий.
  • Неидеальные окружающие условия — при высокой или низкой влажности или скорости воздушного потока добавка QuikSet будет эффективна для снижения количества дефектов, появляющихся в процессе сушки.
  • Несквозные отверстия или глубокие пазы — в зонах с низкой скоростью движения воздуха QuikSet сократит количество дефектов, таким образом повысив качество сушки.

Полимеры — ничего нового?

Полимерные добавки были впервые использованы при изготовлении форм более 30 лет назад. Добавка полимера повышает прочность формы во время ее сушки до обжига и при автоклавном удалении воска, а также сокращает длительность сушки. После выжигания полимера остаются пустоты, что ослабляет форму и облегчает извлечение из нее отливки. После охлаждения такая форма имеет прочность, сопоставимую с прочностью формы, изготовленной без полимерной добавки, и легко снимается. Это показано ниже на рис. 1. Разработки в области технологий полимеров позволяли получать все более высокую прочноcть.

 1

Рис. 1 Повышение прочности с полимерами разных поколений

 При таком уровне прочности значительно повышается устойчивость форм к растрескиванию форм в бойлерклавах и снижается количество дефектов при сушке. Качество высушенных форм существенно повысилось, однако, длительность сушки все еще достаточно большая, что удлиняет цикл изготовления компонентов.

Способы сушки/превращения в гель

Во-первых, термин «сушка» применительно к процессу изготовления формы может вводить в заблуждение. Очевидно, форму можно назвать «сухой», если ее влагосодержание составляет 0 %. В обычных производственных условиях это и нецелесообразно, и невозможно. Стоит отметить, что форма должна быть достаточной прочной, чтобы выдерживать нагрузки при повторном погружении, например при контакте с суспензией/песком, а также нести более высокий вес на предыдущем слое.

Возможно, в следующих статьях я опишу это более подробно, а сейчас стоит сказать, что есть два основных способа «высушить/загустить» форму. К ним относится изменение показателя pH и удаление воды. Первый способ широко используется в процессе точного литья по выплавляемым моделям. Уменьшение показателя pH в сторону нейтрального свидетельствует, что соединяющиеся частицы кремния вызывают процесс образования геля. Это показано на графике на рис. 2.

2

Рис. 2 Продолжительность превращения щелочных суспензий в гель в зависимости от pH

Второй способ заключается в удалении воды, находящейся между наночастицами кремния, для их соединения с образованием жесткой трехмерной матрицы. Этот способ считается предпочтительным и широко используется в промышленности.

Quikset — в чем разница?

Чтобы понять, как с QuikSet достигается высочайшая эффективность сушки, вначале нужно более подробно остановиться на механизме сушки на границе раздела фаз. Вода удаляется на границе воздушного потока, обдувающего влажную форму. При этом внешний слой формы высыхает и блокирует влагу в ее внутренних слоях. Это замедляет процесс сушки формы и снижает эффективность удаления из нее воды. Это показано на рис. 3.

3 Рис. 3 Упрощенное превращение суспензии в объеме формы в гель (a) суспензия без образования геля (b) образование геля в объеме формы с традиционными полимерами

Благодаря инновационному составу QuikSet эти каналы остаются открытыми для прохождения воздуха, что обеспечивает максимально эффективное удаление воды из формы. Такой рост эффективности сушки формы способствует сокращению ее длительности. Любое негативное влияние изменяющихся окружающих условий в процессе сушки заметно снижается и показатели остаются стабильно высокими.

4

Рис. 4 Превращение суспензии QuikSet в гель

Какой станет форма с QuikSet?

Полимерный материал QuikSet был проверен в лабораторных и производственных условиях. В лаборатории получены следующие результаты по модулю разрушения и проницаемости.

 5

Рис. 5 Анализ прочности стандартной формы и формы из AdBond QuikSet

 Также увеличивается проницаемость, что способствует удалению воска и образованию пор.

6

Рис. 6 Анализ проницаемости стандартной формы и формы из AdBond QuikSet

Резюме

AdBond QuikSet — это новейший полимерный состав, который значительно повышает эффективность сушки форм. На нашем веб-сайте представлен практический пример того, как можно изготовить высококачественную и одновременно пористую форму.

Отказ от ответственности

Свяжитесь с ближайшим отделом продаж REMET для получения спецификаций по продукту.

При возникновении любых вопросов, или если вам потребуется дополнительная информация, свяжитесь с вашим региональным менеджером REMET или посетите веб-сайт www.remet.com.

Приведенная информация и/или рекомендации основываются на исследованиях и технических данных, которые считаются надежными. Сведения предлагаются бесплатно для использования лицами, обладающими техническими навыками, по своему усмотрению и на собственный риск, при этом гарантия точности сведений не предоставляется. REMET не дает никаких гарантий, явных или подразумеваемых, и не несет никакой ответственности за использование своих продуктов или любой относящейся к ним информации. Ничто в настоящем документе не может рассматриваться в качестве рекомендации по нарушению каких-либо патентных прав.

< Back to insights