Ở bài viết trước, Cơ khí Quốc Dương đã chia sẻ về chủ đề đúc cát nhựa Furan. Công nghệ làm khuôn đúc Furan còn được biết đến như công nghệ tự đông cứng. Bạn có thể xem chi tiết TẠI ĐÂY!
Trong đó chúng tôi đề cập nhựa Furan đóng vai trò như 1 chất kết dính của quá trình tạo khuôn đúc. Theo đó, chất lượng khuôn Furan chịu ảnh hưởng trực tiếp từ thành phần nhựa Furan. Vậy cụ thể có những yếu tố nào? Cùng Cơ khí Quốc Dương tìm hiểu ở bài viết ngày hôm nay!
NỘI DUNG
1. Nhựa Furan là gì?
1.1. Tính chất hóa học của nhựa Furan
Nhựa Furan (Furan resin) là 1 hợp chất polymer. Thành phần bao gồm: furfuryl alcohol (75%), formaldehyde (11%), Ure (9%) và nước (5%).
Tỉ lệ giữa 2 thành phần formaldehyde và Ure sẽ ảnh hưởng đến thời gian đông cứng và độ bền của hỗn hợp furan. Thành phần furfuryl alcohol sẽ ảnh hưởng đến tính chất chịu nhiệt của hỗn hợp.
1.2. Tính chất vật lý của nhựa Furan
- Khối lượng phân tử: 96.08
- Nhiệt độ sôi tại 101.3Kpa (1atm): 161.7ºC
- Nhiệt độ đông đặc: -36.5ºC
- Khối lượng riêng: 1.1-1.15g/cm3
- Độ nhớt: 10-20cps
- Hàm lượng nitrogen (N): max 2.5%
- Hàm lượng nước: max 5%
- Hạn sử dụng của nhựa Furan: 9 tháng kể từ ngày sản xuất ở nhiệt độ thường. Nếu bảo quản ở 20 độ C, hạn sử dụng đến 12 tháng.
2. Sử dụng của nhựa Furan trong ngành đúc
Trong công nghệ tạo khuôn đông cứng, nhựa furan đóng vai trò quan trọng nhất, dùng làm khuôn và lõi để đúc phôi gang, thép có trọng lượng từ 100kg đến 10 tấn.
Hàm lượng sử dụng nhựa Furan phụ thuộc vào chất lượng cát và cách trộn. Thường ở xưởng đúc quy mô lớn ứng dụng máy móc khi trộn, tỷ lệ nhựa Furan từ 0.8 – 1.3% tính trên khối lượng cát. Lượng nhựa dùng tốt nhất ở mức dưới 1%. Và tùy vào yêu cầu thời gian đóng rắn nhanh hay chậm, tỷ lệ chất xúc tác từ 30 – 40% tính trên tỷ lệ nhựa furan.
Chất lượng cát tại xưởng được kiểm soát thông qua chỉ số LOI. Và độ hạt cát lý tưởng tập trung trong dãy 40 – 60 AFS, tỷ lệ bụi chỉ nên < 5%.
3. Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khuôn cát nhựa Furan
Chất lượng của nhựa Furan ảnh hưởng trực tiếp và ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng khuôn cát nhựa Furan. Có 2 yếu tố quyết định: tỷ lệ lượng nước và hàm lượng Nitơ trong nhựa. Chúng cũng ảnh hưởng đến giá thành nhựa Furan.
Tỷ lệ nước có trong nhựa tốt nhất <3%. Tỷ lệ Nitơ <2.5% đối với khuôn đúc gang và <0.8% đối với khuôn đúc thép.
Nhiều nước làm giảm độ bền của hỗn hợp tạo khuôn Furan, tăng lượng nhựa và chất xúc tác sử dụng, đồng thời sinh khí trong quá trình đúc.
Nhiều Nitơ khiến vật đúc bị khuyết tật rỗ khí trên bề mặt. Để hạn chế hiện tượng sinh khí Nitơ, bắt buộc dùng chất sơn khuôn thích hợp để ngăn khí xâm nhập vào vật đúc. Theo đó, chi phí sản xuất tăng lên, giá thành vật đúc cũng tăng lên.
Nhìn chung, người thợ cần cần kiểm soát tỷ lệ nước và khí Nitơ trong nhựa để đảm bảo chất lượng khuôn cát nhựa furan. Tìm hiểu chi tiết hơn ở phía dưới.
3.1. Lượng nước trong nhựa Furan
Yếu tố này có mối tương quan với độ nhớt (độ chảy loãng) của nhựa. Độ nhớt lý tưởng trong khoảng 10-20cps. Nếu nước nhiều, độ nhớt giảm, độ chảy loãng tăng.
Tại xưởng đúc, người thợ có thể đánh giá cảm quan bằng mắt chất lượng nhựa Furan thông qua độ sệt. Nhựa nhiều nước thì độ sệt thấp, độ loãng giống nước. Nhựa có màu cánh gián thường có độ nhớt thấp hơn nhiều so với nhựa màu vàng.
Nhựa furan có hàm lượng nước cao thì cần phải sử dụng nhiều hơn 1.3-2% lượng nhựa khi làm khuôn. Điều này kéo theo lượng axit (chất xúc tác đóng rắn) cũng cần sử dụng nhiều lên để đảm bảo thời gian khuôn đóng rắn.
Cũng có 3 phương pháp có thể sử dụng để đánh giá lượng nước trong nhựa Furan.
Phương pháp 1: Kiểm tra trong phòng thí nghiệm thông số độ nhớt của nhựa Furan do nhà sản xuất cung cấp.
Phương pháp 2: Đánh giá lượng nước thông qua độ LOI.
Độ LOI là lượng mất khi nung, nằm trong khoảng 2.5-3.5%. Đây là tiêu chuẩn đánh giá chất lượng cát tái sinh, ảnh hưởng đến lượng nhựa và chất xúc tác sử dụng khi làm khuôn Furan.
Để kiểm tra độ LOI, cân 1 lượng hỗn hợp làm khuôn cho vào lò nung, nung ở 400ºC trong 1 giờ. Trong quá trình nung, các chất hữu cơ của nhựa sẽ bị đốt cháy. Lượng hao hụt khối lượng hỗn hợp trước và sau nung chính là độ LOI.
Độ LOI ảnh hưởng bởi các yếu tố:
– Độ hạt cát, tỷ lệ bụi: cát nhiều bụi làm tăng lượng dùng nhựa và chất xúc tác, dẫn đến tăng độ LOI
– Chất lượng nhựa: lượng nước trong nhựa cao cũng làm tăng lượng nhựa sử dụng để đảm bảo khả năng đóng rắn của hỗn hợp làm khuôn Furan. Từ đó độ LOI cũng tăng.
Phương pháp 3: Đây là phương thủ công, đơn giản và nhanh nhất để xác định nhanh chất lượng nhựa.
Lấy 1 lượng nhựa Furan nhất định cho vào cốc, đặt vào nồi nung trực tiếp trên lửa. Sau vài phút, nếu nhựa Furan sôi mãnh liệt thì lượng nước trong nhựa cao.
3.2. Hàm lượng khí Nitơ trong nhựa Furan
Yếu tố này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng vật đúc, đặc biệt trong ngành đúc thép. Nhựa Furan sử dụng làm khuôn nếu có lượng khí Nitơ cao, khi đúc sinh ra khí N2 làm vật đúc bị rỗ bề mặt.
Nhựa Furan chứa càng ít Nitơ, giá thành càng cao. Nhựa Furan dùng cho đúc thép đắt hơn khoảng 20-30% loại nhựa dùng cho đúc gang. Do đó với các sản phẩm đúc thép, nhiều xưởng dùng công nghệ Fenotec (Alphaset) thay cho công nghệ đúc Furan vì chi phí sản xuất rẻ hơn, chất lượng sản phẩm đúc tốt hơn bởi lượng khí Nitơ trong nhựa Fenotec=0.
Tạm kết: Hy vọng bài viết phía trên đã cho bạn đọc nhiều thông tin hữu ích về nhựa furan nói riêng và chủ đề đúc cát nhựa furan nói chung. Theo dõi website cokhihaiphong.vn mỗi ngày để cập nhật thêm các tin tức khác trong ngành.
Quý khách hàng tại Hải Phòng và trên cả nước quan tâm dịch vụ đúc kim loại màu, đúc kim loại đen, gia công cơ khí chính xác và sản xuất kết cấu thép không gỉ, hãy liên hệ ngay đến Cơ khí Quốc Dương qua hotline hoặc địa chỉ Fanpage. Chúng tôi là đơn vị uy tín hàng đầu tại Hải Phòng, cam kết đem đến cho khách hàng trải nghiệm dịch vụ và sản phẩm tốt nhất!
Để nhận tư vấn báo giá chính xác nhất, vui lòng liên hệ trực tiếp hoặc gửi yêu cầu theo form phía dưới.
CÔNG TY TNHH CƠ KHÍ QUỐC DƯƠNG
Nhà máy: Km 88, Quốc Lộ 5 mới, KCN Nam Sơn, xã Nam Sơn, huyện An Dương, Hải Phòng
HOTLINE: 0383 489 589
HOTLINE GĐ KỸ THUẬT – MR.LONG: 0904 184 501
EMAIL: ckquocduong@gmail.com
FANPAGE: Cơ khí Quốc Dương
