Meio Ambiente

As tecnologias de ligantes inorgânicos ganham uma atenção crescente, não apenas na indústria de fundição europeia. O lançamento global das tecnologias de ligantes inorgânicos determina o fim dos processos convencionais de areia shell?

Nossos especialistas dos EUA recomendam:

Uma pergunta provocativa, devo admitir, e a resposta a esta pergunta é diversificada no que diz respeito à aplicação de fundição. Naturalmente, novas tecnologias sempre ameaçam a existência de tecnologias convencionais na medida em que elas agregam valor de desempenho ao respectivo processo em si. No caso de aplicações de fundição de alumínio, particularmente em segmentos de alta produtividade, como a fabricação de blocos de motor e cabeçotes de alumínio em fundição de moldes permanentes, cada vez mais fundições estão se convertendo de sistemas orgânicos para sistemas de ligantes inorgânicos - e há várias razões para essa tendência.

A produção de machos sem odor, a ausência de emissões nocivas durante a fundição, a menor manutenção das máquinas e ferramentais, e a maior produtividade resultante são benefícios econômicos e ecológicos bem conhecidos da tecnologia INOTEC TM. Os benefícios tecnológicos resultam da solidificação mais rápida do alumínio líquido. A redução da temperatura do molde e o consumo de energia do alumínio líquido por evaporação da água resultam na melhoria das propriedades mecânicas das peças fundidas, por exemplo, a redução do espaçamento interdendrítico.

A tecnologia de ligante inorgânico INOTECTM é descrita como um sistema de dois componentes de ligante, incluindo um ligante líquido INOTECTM e um aditivo sólido inorgânico - o chamado INOTECTM Promotor. A areia shell é uma areia revestida com resina fenólica com taxas de adição de 2,5% a 3,5% (com base na areia). Em termos de fabricação de macho, ambos os sistemas de ligante são curados em uma caixa de macho quente. O INOTECTM requer temperaturas significativamente mais baixas da caixa de macho (150 - 210 °C vs. 250 °C para areia de shell) mas também implica a necessidade de purga com ar quente que não está presente no processo de areia shell. Os valores de resistência (tanto quente como fria) dos machos ligados com INOTECTM são suficientemente elevados para um manuseio automatizado. Deve-se ter cuidado com a fragilidade que é tipicamente mais elevada do que a dos machos de areia shell. Além disso, os machos ligados inorgânicos têm - por natureza - uma alta afinidade com a água. Assim, ajustes técnicos substanciais (instalações de armazenamento com condições de armazenamento adequadas para evitar a exposição a alta umidade)  e desenvolvimento contínuo do produto para melhorar a resistência à umidade são contramedidas.

Uma grande desvantagem dos machos de areia shell são as emissões de voláteis durante a fabricação do macho, bem como a formação de odores e fumaça no processo de fundição como resultado da decomposição térmica da resina fenólica. Como consequência, a formação de condensado ou alcatrão reduz a vida útil do molde e implica em operações de manutenção contínua. Além disso, medidas como, por exemplo, sistemas de ventilação e tratamento de ar, são obrigatórias. São possíveis maiores riscos de inclusões de gás e defeitos de fundição, como demonstrado pela diferença no potencial de formação de gás. A quantidade de condensado para o INOTECTM está relacionada à quantidade de água liberada que contribui para as propriedades de ligação da estrutura de gel de silicato durante a fabricação, armazenamento e utilização do macho.

 

        Sistema de ligante

  INOTECTM      Areia shell

Volume de gás [ml]

       40

324

Condensado [mg]

      139

397

Comparação da formação de gás e condensado entre a areia de shell e o INOTECTM. A medição foi feita utilizando um aparelho COGAS em alumínio líquido.

A precisão dimensional da fundição como resultado de uma melhor estabilidade térmica é comparável para ambos os sistemas de ligantes. A abordagem do kit de ferramentas INOTECTM permite até mesmo ajustes de propriedades do macho sob medida no que diz respeito à deformação térmica e geometria do macho.  O colapso ou desmoldagem para machos ligados inorgânicos requer processos de impacto mecânico através de martelos e sistemas vibratórios. O desenvolvimento contínuo do produto e controle do processo permitem propriedades confiáveis de colapso do macho, mesmo de machos complexos em procedimentos de escala de produção em série.

Em comparação com machos de areia shell, a tecnologia INOTECTM apresenta propriedades de processo iguais ou mesmo superiores durante a fabricação do macho e produção de fundidos de alumínio, se medidas técnicas, conhecimento de processo e controle de processo forem estabelecidos.

Portanto, consulte o seu contato ASK Chemicals para a melhor recomendação.