Résumé: Les liants inorganiques ont émergé comme une direction clé pour le développement de futurs matériaux de moulage par coulée dans le domaine de la coulée, en raison de leur faible odeur, de leurs conditions de travail améliorées et des coûts relativement faibles. Par rapport aux liants organiques (tels que les liants en résine chimique), les liants inorganiques présentent une force de liaison plus faible, sont plus sensibles à l'humidité environnementale, et le recyclage du sable utilisé avec des liants organiques est plus difficile, ce qui restreint leur application répandue. Cet article passe en revue le statut de recherche et d'application des liants inorganiques (en particulier les liants inorganiques silicate) et leurs méthodes de durcissement dans la coulée, discute des progrès de la recherche des liants inorganiques phosphatés et des liants inorganiques pour l'impression 3D et fournit une analyse approfondie de la sace usée. Enfin, le document propose les perspectives de développement des liants inorganiques pour la coulée.
Mots-clés: liants inorganiques; Silicates; Phosphates; Impression 3D; Recyclage de sable utilisé; Tendances de développement
La coulée de sable vert est la principale méthode de processus pour la production d'acier coulé, de fonte et de moulages métalliques non ferreux, représentant 70% -80% de la production totale de coulée. Les liants, en tant que matériaux de moulage essentiels dans la coulée de sable vert, sont responsables du collage du sable d'origine ou du sable recyclé pour former des moules de sable ou des noyaux. Selon le type et l'application du liant, la coulée de sable vert peut être classée dans du sable humide en argile, du sable de liant biologique en résine et du sable de liant inorganique silicate.
La coulée de sable humide en argile est largement utilisée dans la production de fonte en fonte et de petites pièces d'acier coulée en raison de son faible coût, de son processus simple et de son cycle de production court. Dans les années 40, des liants en résine ont été introduits dans l'industrie de la coulée en raison de leur haute résistance, de leur bonne qualité de surface des moules de sable (noyaux) et de la recyclabilité du sable utilisé et ont été rapidement appliqués dans le processus de moulage du sable vert, largement utilisé dans la production de acier coulé, de fonte et de moulages métalliques non ferreux. Le processus de sable de liant inorganique silicate a été utilisé depuis les années 1950 en raison de son coût inférieur, de sa réfractarité élevée, de ses conditions de travail améliorées et de sa facilité de fonctionnement, et est principalement utilisée dans la production de pièces en acier coulé.
Le processus de sable de liant organique (résine) génère des gaz nocifs irritants pendant le mélange de sable, le moulage et la fabrication de noyau, polluant l'environnement et nuisant à la santé des travailleurs de la coulée. Avec la rigueur croissante des réglementations sur la protection de l'environnement, les travailleurs de la coulée ont commencé à se concentrer davantage sur le développement et l'application des processus de sable de liant inorganiques respectueux de l'environnement, en particulier l'amélioration et la perfection du processus de sable de liant inorganique silicate, dans l'espoir de remplacer le processus de sable de liant organique.
Le développement de liseurs inorganiques de silicate a subi environ quatre étapes: le dioxyde de carbone soufflant du sable en verre d'eau durcissant, le durcisseur en poudre sable en verre d'eau, le sable de liant liant inorganique inorganique liquide. Actuellement, le dioxyde de carbone soufflant du sable de verre d'eau durcissant et le sable de verre à eau d'ester biologique liquide est principalement utilisé dans la production de pièces en acier coulé, tandis que le nouveau sable de liant inorganique silicate est principalement utilisé dans les pièces moulées en alliage en aluminium.
Ces dernières années, à la lumière des excellentes performances et du potentiel des liants inorganiques phosphates, les chercheurs ont commencé à explorer leur application dans la coulée. De même, en raison de la protection de l'environnement et des pressions de l'environnement de production, le développement et l'application de liants inorganiques pour l'impression 3D sont devenus un hotspot de recherche, visant à remplacer les résines de furane actuellement largement utilisées et les liants organiques en résine phénolique.