F I R E M N Í P R E Z E N TACE
A S K Ch e m i c a l s G m b H
Obr. 2.
Schéma vytvrzovací reakce pojivového systému PEP SET
Jakost termického regenerátu s pojivým systémem PEP SET umožňuje teoreticky využití až 100 % do nové směsi při zachování vysokých pevností a celkové jakosti formovací směsi. Prakticky je toto množství sníženo o podíl odprašků z odsávání a technologických operací. V tab. I jsou uvedeny charakteristické hodnoty termického regenerátu v podmínkách slévárny Grunewald. Aby se dosáhlo výše uvedeného očekávaného zvýšení a optimalizace výroby z procesně a nákladově technického pohledu (produktivita a jakost povrchu odlitků, využití regenerátu), byla již v počátečním stadiu projektu provedena změna pojivového systému z kyselého furan no-bake na pojivový systém PEP SET.
Obr. 3.
106
Vytvrzování samotvrdnoucího systému PEP SET (PU no-bake) probíhá jako polyadiční chemická reakce mezi fenolickou pryskyřicí (Polyol v rozpouštědlech) a izokyanátem. Jedná se o 3složkový systém, skládající se z pojiva (díl 1), tvrdidla (díl 2) a tekutého katalyzátoru (díl 3). Vytvrzovací reakce probíhá bez odštěpení vedlejších produktů reakce, jako např. voda nebo formaldehyd (obr. 2). Systém PEP SET je charakteristický nízkým dávkováním komponent, dlouhou dobou zpracovatelnosti namíchané směsi, kdy sice již probíhá chemická reakce, ale bez vnějších projevů nárůstu pevností (zajištění vysoké tekutosti směsi) a následným prudkým nárůstem pevností po jejím ukončení, což umožňuje
Vytvrzovací charakteristika pojivového systému PEP SET ve srovnání s kyselým pojivovým systémem furan no-bake při stejné době zpracovatelnosti; VZ – doba zpracovatelnosti [min], AZ – čas rozebírání [min]
S l é vá re ns t v í . L X I V . b ř eze n – d u b e n 2016 . 3 – 4
Obr. 4.
zkrácení výrobního taktu a tím dosažení vysoké produktivity výroby forem a jader při zachování vysoké spěchovatelnosti směsi na povrchu forem (obr. 3). Pevnosti v ohybu jsou velmi vysoké (obr. 4), což umožňuje významně snížit dávkování, čímž se návazně dosáhne snížení emisí škodlivých látek během formování a odlévání. Běžné dávkování složek systému PEP SET leží pod 0,6 %, u odlitků ze slitin Al pod 0,5 % od každé složky. Rychlost vytvrzování je mimo jiné výrazně závislá na teplotě okolí a především teplotě písku. S rostoucí teplotou písku se zvyšuje reaktivita systému, tzn. zkracuje se doba zpracovatelnosti směsi a čas rozebírání (obr. 5). Rychlost vytvrzování se řídí dávkováním katalyzátoru (díl 3). Dalším důležitým požadavkem slévárny byla chemická inertnost pojivového systému PEP SET vůči povrchu modelů, které jsou z polystyrenové pěny (obr. 6). Vhodnou kombinací rozpouštědel dílů 1 a 2 pojivového systému byl tento požadavek splněn. Byl navržen pojivový systém, který se aplikuje přímo na polystyrenový pěnový model bez použití slévárenského nátěru, jak bývá běžně u těchto typů modelů zvykem. Navržený systém PEP SET 10 (díl 1) a PEP SET 20 (díl 2) + katalyzátor KATALYSATOR 3595/20 (díl 3) byl úspěšně provozně odzkoušen a v současné době je v kombinaci s termickým regenerátem nasazen v sériové výrobě forem. Odlitky mají ve srovnání s furanovou technologií
Pevnosti v ohybu pojivového systému PEP SET s křemenným pískem Haltern H33 (velikost středního zrna D50 = 0,27 mm)
