可持续生产——铸造行业环保、经济的解决方案

2011年6月28日杜塞尔多夫报道——技术先进的铸造产品是实现减排、节能的主要途径。由于这方面的要求不断提高,铸造企业正面临着日益激烈的国内和国际竞争。能源和材料的利用效率、可持续的生产工艺以及气候友好型的生产技术是铸造业面临的三大战略挑战。

此外,各地区的排放法规日益严格,这也要求铸造工艺采用新的方法。从环境和经济的角度来看,降低或防止铸造过程中的排放是铸造行业可持续发展道路上必须应对的重大挑战。

在铸件生产初始阶段就使用创新型铸造化学品和添加剂可帮助满足上述要求。总部设在德国希尔登的亚世科化学是世界上最大的铸造化学品供应商之一。多年来,为开发能帮助铸造企业满足上述要求的定制型产品,公司一直致力于集中的研究工作。

这些研究的结果就是由每道生产工序中的减排产品组成的全面的产品组。各产品线上新的研发成果均在环保和经济两方面满足了浇铸工艺中可持续性和高效性的要求。亚世科化学的产品包括铸造生产所必须的全部资源,如:粘合剂、涂料、添加剂、冒口和冶金产品等。

无机粘合剂的技术领导者:
更少污染,更高质量

在选择并优化制芯方法时,需要做到在保持或提高质量标准的同时减少污染物。尤其是在轻金属浇铸过程中,无机粘合剂已逐渐成为目前通用的有机冷芯盒粘合剂有效的替代品。亚世科化学是该领域的领先者,并凭借无机INOTEC ®技术设定了行业标准。

该体系的效能已在汽车业浇铸领域得到了证实。汽车制造商德国宝马汽车公司(BMW)(德国慕尼黑)已在其铝合金铸造厂中将INOTEC®技术用于生产复合曲轴箱。除了能够将排放量减少98%,这种方法还能有效提高铸件的材料性能。其成功主要归因于亚世科研发中心与客户友好方案的共同作用。通过降低空气处理和模具维护的成本,企业可实现额外的经济效益。

凭借此次成功,亚世科化学去年开始在Moosburg的工厂为汽车制造商批量生产发动机铸件所需的砂芯,并采用了INOTEC ®技术。

铸铁领域的新进展

尤其是在铸铁领域,无机粘合剂体系INOTEC®的使用催生了新一代的无机砂芯粘合剂。INOTEC ®已在越来越多的铸铁应用领域证明了其使用价值。至此,其操作模式已完全适应了铸铁工艺的主要环境条件。较高的浇铸温度要求对粘合剂进行调整,其性能可按模块化系统的形式进行扩展并根据相关要求进行定制。

与SHW汽车有限公司(德国图特林根)共同取得的研究结果及其应用表明, INOTEC ®完全适合在GJL制动盘生产中用来制造铸铁砂芯。

测定的机械特征值表明:使用PUR冷芯盒还是INOTEC ®粘合的砂芯对制动盘的属性并没有明显的影响。为直接比较INOTEC® 和PUR冷芯盒生产工艺而在SHW公司进行的全部试验(浇铸过程中的性能试验、溃散/清理能力试验、楔形压缩试验、表面硬度试验、X射线检查、机械加工性试验、抗裂试验和结构检查)均可互相比较,其结果也表明INOTEC®完全符合无排放浇铸的需求。

无论用在铸铝还是铸铁中,亚世科化学为无机粘合砂芯开发的INOTEC ®粘合剂体系均堪称行业的标准,此外,它还实现了生产率和环境相容性的共存。

新一代减排型冷芯盒粘合剂体系

冷芯盒粘合剂体系已投入应用40余年,至今还占有60%以上的市场份额(西欧)。尽管排放问题长期存在,但该技术仍称得上安全可靠。

并非所有的公司都能一步到位将其生产工艺转为无机模式。因此,亚世科研究团队也为该领域开发了更高效的添加剂。他们成功了:凭借HE(高效)体系,公司再次为行业设定了新的标准。

新一代的低排放、高性能粘合剂具有很高的反应活性和生产率,且粘合剂和催化剂的用量可减少25%。同时,使用矿物添加剂还可减少臭气生成。由于添加剂量减少,排放量也随之降低,因此,这些体系也更加环保且经济高效。

由于避免了焦油的出现,模具的受污染程度降低,同时这些模具与金属模的使用时间延长,进而也可提高生产率。这就意味着,即便是很薄的砂芯几何形状,如那些用于汽缸盖或发动机缸体且常处于较高热负荷下的砂芯也能通过可靠的工艺,以环境友好的方式制造出来。

尤其对那些作为制造商必须展示其可持续性的高科技客户来说,使用无机或经过优化的有机体系非常重要。除了能显著减少排放并大幅提高铸件质量外,这些产品还通过降低维护和处理排放的成本提高了企业的生产率。

体系间的相互作用——特种涂料

无论用于砂铸还是金属铸造,造型材料粘合剂的进一步发展也导致了对浇铸工艺中涂料和脱模剂的要求越来越高。随着时间的推移,为满足不断改变的需求,市场上出现了复杂的多材质混合体系。凭借现有的专业知识, 亚世科化学正在设计有利于可持续发展的新一代涂料。

例如,使废气被吸收到吸附性涂料上是一种可取代高成本且技术复杂的空气净化系统的方法。亚世科使用一种强吸附性的涂料实现了这一目标。此外,还可根据造型材料的粘合剂配方调整这些吸附剂的成分,进而提高废气处理效率。活性CLEANTOP ®涂料的吸附能力可防止大量BTX污染物的扩散。这种方法反过来又为铸造厂提供了有效减少污染物和臭气的可行方案。

其他如发动机铸件中也会使用特种涂料。在此,主要应做到能方便去除难以到达的铸件内部几何结构中的涂料和型砂,并防止铸件内部污垢残留。为满足这些要求,亚世科化学利用MIRATEC TS ®技术开发了一套解决方案。此外,对于暴露于超强热负荷下的砂芯,这种特种涂料还可优化耐火材料的性能,阻止一般的铸造缺陷如脉纹、粘砂或气体造成的缺陷。

吸收排放的涂料和发动机铸件专用的涂料兼具预防铸件缺陷和减少排放的功效,是铸造厂的高效助剂之一。亚世科化学研发的这些高性能涂料对铸造业的可持续生产工艺有着显著的影响,但其对生产成本的影响并不高。 
 

体系间的相互作用——造型系统的无溶剂脱模剂

使用现代化高效脱模剂可为造型工具的脱模过程提供有效的支持。通过使用无溶剂脱模剂可避免本工艺中的排放。亚世科化学特别针对膨润土结合模具开发了无溶剂脱模剂Bentogliss®121。因为没有化学助剂,脱模剂最大限度地减少了对环境有害的挥发性有机化合物(VOC)的排放。 

使用这种脱模剂还可显著降低模型和模壁之间的粘附力,加快造型工艺。反之,它还可减少对模具的磨损,并提高其耐久性。总之,使用这种产品可将模型的维护成本降低多倍,进一步实现铸件的可持续生产。

系统的相互作用——经过进一步开发的零碳含量补缩设计 

在可持续发展的背景下,碳平衡也是铸造厂所要面对的重要课题。现代补缩技术尤其为此提供了巨大的潜力。为此,亚世科化学以Exactcast为商标开发了一种无机粘合冒口。该设计包括标准的发热和保温冒口到高端冒口的所有变体,后者是一种接触面极小的动态体系。 

这种产品不含碳化合物,而且可用于普遍认为不可能的地方。这意味着,除了能保证卓越的性能,Exactcast冒口还在浇铸过程中对生态环境做出了进一步的贡献。

合作研究与实践

在亚世科化学的研究和应用中心,开发无排放的铸造助剂是一项极其重要的任务。公司在三大洲均有分布,因而更利于实现这个目的。在研发基地,共有90多位化学家、工程师和技术人员致力于新产品线的开发。此外,全球科研界的密切合作也促进了新产品和应用的诞生。这些新成果不仅具有创新、高效的优势,还为其领域设定了新的技术标准。由此,亚世科化学实现了生态与生产的双赢,在不污染环境的情况下对市场进行了大规模的开发。

对公司而言,产品与实际的相关性也非常重要。为了使新的铸造产品快速、高效地满足客户要求,公司会在德国或美国的测试和应用技术中心对产品进行测试。使用这些设施可对铸造厂的所有步骤进行再加工和优化。在这里也可模拟亚世科化学为单个客户提供的所有添加剂之间的相互作用。

团队间的国际合作,使得工艺链的开发能满足各个国家的具体情况。此外,我们还能在世界范围内为客户提供一致的系统化体验。

亚世科化学的专家对铸造工艺有着深刻的了解,包括从通过模拟服务进行的铸件设计和将实验室的研究成果转为生产,直到高效批量生产优质铸件的整个过程。在实验室和试验系统中开发的先进技术为客户提供了有效的支持,能帮助他们不断优化工艺。

亚世科化学有限责任公司
铸造工艺中具有附加价值的新造型方法

要想提高产品的附加价值,就必须更有效地利用原材料,优化制造工艺,促进产品创新,以满足越来越高的质量要求。铸造化学品和添加剂的全球供应商亚世科化学就做到了这几点。创新和可持续发展是企业形象中不可或缺的部分,也是在开发新产品的过程中化学专家不断面临的挑战。为此,公司在研发方面的投资远远高于普通企业。

作为全球性玩家,亚世科化学显然已将自己视为技术领先者。我们的产品线实现了生产工艺的可持续性、能源和材料的高效性,并大幅降低了排放。优化工艺是公司运营的日常任务,为此,亚世科化学义不容辞地承担了其社会责任。

“污染控制和经济效益是本公司战略的两大支柱,”负责希尔登亚世科化学产品组的首席执行官Stefan Sommer说,“在这个前提下,我们为铸造业开发可持续解决方案,并为所谓的‘清洁技术’产品提供我们的产品和服务。使用我们的产品,客户可在节能减排的同时提高效率,进而提高产量和生产率。”

凭借完整的铸造助剂和添加剂体系,公司为满足铸造业未来的环境和经济要求作出了决定性的贡献。 

6月28日至7月2日,亚世科化学将和世界各地极具实力的合作伙伴一起出现在杜塞尔多夫的2011年国际铸造展览会(GIFA)上。届时,我们将在第12号展厅的24号展位展示公司的相关产品和信息。我们的专家也将在现场讲解并与大家讨论目前影响铸造业发展的相关问题。

更多关于亚世科化学产品的信息,请登录 www.ask-chemicals.com 。在数据库中可浏览产品图片。

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