يُعد استخدام رمل السيراميك المنصهر كرمل حشو مثالاً رئيسياً على نظام صب مُركّب . فبدلاً من بناء القالب بالكامل من مادة واحدة باهظة الثمن، يُمكنك استخدام أنواع رمل مُختلفة بشكلٍ استراتيجي حيث تكون خصائصها مطلوبة بشدة:
-
رمل الواجهة: الطبقة الداخلية (الملامسة للمعدن المنصهر). عادةً ما يكون هذا الرمل رملًا متخصصًا مثل الكروميت أو الزركونيوم أو رملًا مطليًا بالراتنج عالي الأداء، ويُختار لمقاومته المباشرة لاختراق المعدن والتفاعلات الكيميائية.
-
رمل الحشو/التدعيم: الجزء الأكبر من القالب، خلف رمل الواجهة. هنا يتفوق رمل السيراميك.
| التحليل الكيميائي[%] | |
| Al2O3 | 70-73 |
| ثاني أكسيد السيليكون | 8-20 |
| Fe2O3 | ≤3 |
| ثاني أكسيد التيتانيوم | ≤3.5 |
| عالي | ≤0.45 |
| أكسيد الماغنيسيوم | ≤0.35 |
| كيه تو أو | ≤0.33 |
| Na2O | ≤0.08 |
| الخصائص الفيزيائية | |
| شكل الحبوب | كرة كروية |
| استدارة | 90% |
| مقاوم للحرارة: | >1790 درجة مئوية |
| معامل الشكل | ≤1.1 |
| نسبة التمدد الحراري | 0.13% (تم تسخينه لمدة 10 دقائق عند 1000 درجة مئوية) |
| معامل التمدد الحراري | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| الموصلية الحرارية | 0.698 واط/مك (1200 درجة مئوية) |
| الثقل النوعي:: | 1.95-2.05 جم/سم3 |
| الكثافة الظاهرية (LPD): | 3.4 جم/سم3 |
| لون: | أسود |
| المقاسات المتوفرة | |
| AFS25-35,AFS35-45,AFS45-55,AFS55-65,AFS60-70,AFS70-80,AFS95-110
الأحجام المخصصة متاحة عند الطلب |
|
لماذا يعتبر الرمل الخزفي المندمج رملًا ممتازًا للحشو
تتمتع رمل الصب الخزفي (الكروي، السيليكات الألومينو المسحوقة) بمزيج فريد من الخصائص التي تجعله مثاليًا لهذا الدور.
| ميزة | الشرح والفائدة |
|---|---|
| 1. مقاومة عالية للحرارة | بفضل درجة انصهارها التي تزيد عادةً عن ١٧٩٠ درجة مئوية، يُمكنها تحمّل الحرارة الصادرة من طبقة التكسية بسهولة دون التلبيد أو الذوبان. هذا يضمن حفاظ القالب على شكله، ومنع التصاق رمل الدعم برمل التكسية. |
| 2. التمدد الحراري المنخفض | بخلاف رمل السيليكا، الذي يتمدد بشدة عند حوالي 573 درجة مئوية، يتمدد رمل السيراميك بشكل طفيف جدًا. وهذا أمر بالغ الأهمية. فهو يمنع عيوب الصب، مثل العروق وذيل الجرذان، الناتجة عن الإجهاد الناتج عن التمدد في القالب. كما أنه يقلل من خطر التشقق الذي قد يسمح باختراق المعدن. |
| 3. الموصلية الحرارية العالية | يسحب الحرارة من الصب أسرع من رمل السيليكا. هذا يؤدي إلى تصلب أسرع ، وبنية حبيبات أدق في المعدن، وزيادة إنتاجية خط الصب. |
| 4. استصلاح وإعادة استخدام متفوقة | حبيبات رمل السيراميك كروية الشكل ومتينة للغاية. تتحمل عمليات الاستصلاح الميكانيكية بمعدلات تحلل منخفضة للغاية. ولأن رمل الحشو يشكل الجزء الأكبر من القالب، فإن إمكانية إعادة استخدامه العالية (أكثر من 90%) تقلل بشكل كبير من شراء رمل جديد والتخلص من رمل النفايات، مما يوفر وفورات هائلة في التكاليف على المدى الطويل. |
| 5. سيولة ممتازة | تتدفق الجسيمات الكروية كالماء، مما يسمح بملء القارورة بسرعة وبشكل منتظم في خطوط التشكيل الآلية. هذا يُنتج طبقة رمل كثيفة ومتماسكة خالية من أي بقع طرية. |
التنفيذ العملي في المسبك
هكذا تعمل الأمور عادةً في بيئة الإنتاج:
-
الطلاء/الطحن: غالبًا ما يتم طلاء الرمل الخزفي بمادة رابطة مناسبة (على سبيل المثال، اليوريثين الفينولي، الفوران) في خلاط مستمر.
-
صب:
-
يتم أولاً إدخال طبقة من الرمل المواجه (على سبيل المثال، الكروميت) في صندوق النمط.
-
يتم بعد ذلك نفخ رمل الحشو الخزفي المغطى بالراتنج لملء بقية القارورة.
-
-
المعالجة والصب: يتم معالجة القالب، ثم يتم سكب المعدن المنصهر.
-
التكسير والاستعادة: بعد الصب، يُكسر القالب. يُرسل خليط الرمل (السيراميك ورمل الواجهات) عبر نظام استصلاح.
-
الرمال الخزفية القوية تنجو من الاستصلاح ويتم إعادتها إلى العملية.
-
من الممكن استعادة جزء من رمل الواجهة، ولكن يتم إضافة رمل الواجهة الطازج بانتظام للحفاظ على جودة طبقة الواجهة.
-