Холодно-твердеющие смеси (ХТС) — одна из ключевых технологий в современном литейном производстве. Благодаря использованию синтетических смол, таких, например, как фурановые, ХТС позволяет получать высококачественные отливки с отличным качеством поверхности и точностью. Одним из преимуществ этой технологии является ее энергоэффективность: процесс затвердевания проходит при комнатной температуре без дополнительных энергетических затрат для придания прочности форм:
- нагрев
- мощное уплотнение
ХТС идеально подходит для сложных отливок из чугуна, стали и цветных металлов, а также широко применяется в железнодорожном литье, машиностроении, энергетике и авиастроении – везде, где требуется высокая точность и надёжность изделий.
Виды фурановых смол, применяемых в ХТС
Получение форм методом ХТС на основе фурановых смол – самый распространённый вариант технологии ХТС в литейном производстве.
Их свойство твердеть на воздухе в присутствии катализаторов как раз и используется для получения ХТС-форм. Фурановые смолы относятся к термореактивным веществам, которые при затвердевании превращаются в твёрдый и неплавкий полимер с трёхмерной сетчатой структурой.
Таким образом, при добавлении в смесь свежего песка и регенерата фурановой смолы с отвердителем, получается формовочная смесь и прочная литейная форма для стального и чугунного литья.
Фурановые смолы могут содержать от 45 до 95 % основного действующего вещества – фурфурилового спирта. Обычное содержание, подходящее для использования смол в литейном производстве – это 55 – 75 % фурфурила.
Кроме фурана, в составе смолы могут быть и другие вещества, тогда смола называется, соответственно, феноло-фурановая, карбамидо-фурановая.
Содержание азота в фурановой смоле контролируется от 0 до 8 %.
Скорость отверждения формы можно регулировать. Это достигается применением различных видов кислот – катализаторов. В качестве отвердителей для фурана используются органические и неорганические сульфокислоты.
Особенности регенерации фурановых смесей ХТС
Регенерация фурановых смесей — важный процесс, позволяющий снизить затраты на производство и минимизировать отходы. Ведь значительная часть формовочной смеси ХТС может быть использована повторно после регенерации. Это не только экономически выгодно, но и экологически оправдано.
Однако при регенерации фурановых смесей есть следующие нюансы.
1. Механическая очистка смесей не достаточна для полного удаления из отработанной смеси образовавшихся вредных примесей.
2. В частности, в регенерате присутствует повышенное содержание углерода. Это недопустимо при использовании форм ХТС для получения стальных отливок.
3. Для окончательного удаления органики, оставшейся после механической регенерации, смесь необходимо подвергнуть термическому обжигу. В результате термической регенерации выгорают остатки смол и катализатора.
4. Оценить качество регенерата можно по цвету: после механической регенерации он чёрный, после термической, в результате окончательного удаления коксовых остатков – светло-серый.
5. Однако не стоит надеяться только на визуальное впечатление, гораздо надёжнее контролировать в лаборатории показатель потерь при прокаливании (ППП).
Специалисты СЛТ помогут вам определить необходимое оборудование для решения ваших задач, подобрать подходящий процесс ХТС, подобрать материалы и реагенты, а также оснастить лабораторию. Мы также предлагаем услуги по разработке проектов цехов или заводов с применением необходимых вам технологий.
