การหล่อแม่พิมพ์ทรายแบบแข็งตัวเองหรือการหล่อทรายแบบไม่ต้องอบเป็นของการหล่อทรายเคลือบเรซินประเภทหนึ่งหรือกระบวนการหล่อแม่พิมพ์เปลือก- โดยจะใช้วัสดุที่เป็นสารยึดเกาะผสมกับทรายและปล่อยให้แข็งตัวได้เอง เนื่องจากไม่ต้องใช้กระบวนการให้ความร้อนก่อน กระบวนการนี้จึงเรียกว่ากระบวนการหล่อแบบปั้นทรายแบบไม่ต้องอบ
ชื่อที่ไม่มีการอบมีต้นกำเนิดมาจากน้ำมันและออกซิเจนที่แข็งตัวได้เองซึ่งคิดค้นโดยชาวสวิสเมื่อต้นปี 1950 กล่าวคือ น้ำมันแห้ง เช่น น้ำมันลินสีดและน้ำมันตุง จะถูกเติมด้วยสารดูดความชื้นที่เป็นโลหะ (เช่น โคบอลต์แนฟทีเนตและอะลูมิเนียมแนฟทีเนต) และสารออกซิแดนท์ (เช่นโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตหรือโซเดียมเปอร์บอเรตเป็นต้น) เมื่อใช้กระบวนการนี้ แกนทรายสามารถแข็งตัวได้จนถึงความแข็งแรงที่จำเป็นสำหรับการปล่อยเชื้อรา หลังจากเก็บไว้เป็นเวลาหลายชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง เรียกว่าการชุบแข็งที่อุณหภูมิห้อง (Air Set), การชุบแข็งตัวเอง (Self Set), การชุบแข็งด้วยความเย็น (Cold Set) เป็นต้น แต่ยังไม่ถึงระดับการชุบแข็งตัวเองที่แท้จริง นั่นก็คือ ไม่มีการอบ (No Bake) เนื่องจากแม่พิมพ์ (แกน) ที่ทำเสร็จแล้วจะต้องทำให้แห้งเป็นเวลาหลายชั่วโมงก่อนจะเทจึงจะแข็งตัวสมบูรณ์
"ทรายที่แข็งตัวได้เอง" เป็นคำที่ปรากฏหลังจากที่อุตสาหกรรมโรงหล่อนำสารยึดเกาะทางเคมีมาใช้ และความหมายของมันคือ:
1. ในกระบวนการผสมทราย นอกจากจะเพิ่มสารยึดเกาะแล้ว ยังเพิ่มสารทำให้แข็งตัว (ชุบแข็ง) ซึ่งสามารถทำให้สารยึดเกาะแข็งตัวได้อีกด้วย
2. หลังจากการปั้นและการทำแกนด้วยทรายชนิดนี้ จะไม่มีการใช้การบำบัด (เช่น การอบแห้งหรือการเป่าแก๊สที่ทำให้แข็ง) เพื่อทำให้แม่พิมพ์หรือแกนแข็งตัว และแม่พิมพ์หรือแกนก็สามารถแข็งตัวได้ด้วยตัวเอง
ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 1950 ถึงต้นทศวรรษ 1960 วิธีการชุบแข็งด้วยตัวเองอย่างแท้จริงโดยไม่ใช้เตาอบได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง กล่าวคือ เรซินฟูแรนที่บ่มด้วยกรด (ตัวเร่งปฏิกิริยา) หรือวิธีการชุบแข็งด้วยตัวเองด้วยเรซินฟีนอล และวิธีการชุบแข็งด้วยน้ำมันยูริเธนด้วยตัวเองได้รับการพัฒนา พ.ศ. 2508 มีการนำวิธีการชุบแข็งตัวเองด้วยฟีนอลยูรีเทนมาใช้ในปี 1970 และวิธีการชุบแข็งตัวเองด้วยฟีนอลเอสเทอร์ก็ปรากฏใน 1984 ดังนั้น แนวคิดของ "ทรายที่ก่อตัวได้เอง" จึงใช้ได้กับทรายขึ้นรูปที่แข็งตัวด้วยสารเคมีทั้งหมด รวมถึงทรายน้ำมันที่ก่อตัวได้เอง ทรายแก้วน้ำ ทรายซีเมนต์ ทรายที่ยึดด้วยอะลูมิเนียมฟอสเฟต และทรายเรซิน
![แม่พิมพ์ทรายเคลือบเรซิน](https://e461.goodao.net/uploads/0-shell-mould-2.jpg)
![แม่พิมพ์ทรายเคลือบเรซินสำหรับหล่อ](https://e461.goodao.net/uploads/resin-pre-coated-sand-mold-for-casting.jpg)
ทรายเรซิน furan เป็นทรายสารยึดเกาะกล่องเย็นที่แข็งตัวได้เอง จึงเป็นทรายสารยึดเกาะสังเคราะห์ที่เก่าแก่ที่สุดและปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโรงหล่อจีน- ปริมาณเรซินที่เติมในทรายขึ้นรูปโดยทั่วไปคือ 0.7% ถึง 1.0% และปริมาณเรซินที่เติมในทรายหลักโดยทั่วไปคือ 0.9% ถึง 1.1% ปริมาณอัลดีไฮด์อิสระในเรซินฟูรานต่ำกว่า 0.3% และโรงงานบางแห่งลดลงเหลือต่ำกว่า 0.1% ในโรงหล่อในประเทศจีน ทรายที่แข็งตัวได้เองของเรซิน furan ก้าวไปสู่ระดับสากล โดยไม่คำนึงถึงกระบวนการผลิตและคุณภาพพื้นผิวของการหล่อ
หลังจากผสมทรายเดิม (หรือทรายรีเคลม) เรซินเหลวและตัวเร่งปฏิกิริยาเหลวให้เข้ากันแล้วเติมลงในกล่องแกน (หรือกล่องทราย) แล้วขันให้แข็งเป็นแม่พิมพ์หรือแม่พิมพ์ในกล่องแกน (หรือกล่องทราย) ) ที่อุณหภูมิห้อง จะเกิดแม่พิมพ์หล่อหรือแกนหล่อขึ้น ซึ่งเรียกว่าการสร้างแบบจำลองกล่องแกนเย็นแบบแข็งตัวเอง (แกน) หรือวิธีการชุบแข็งตัวเอง (แกน) วิธีการชุบแข็งตัวเองสามารถแบ่งออกเป็นเรซิน furan ที่เร่งปฏิกิริยาด้วยกรดและวิธีการชุบแข็งด้วยทรายเรซินฟีนอลิก วิธีการชุบแข็งด้วยทรายเรซินยูรีเทน และวิธีการชุบแข็งด้วยตนเองด้วยฟีนอลิกโมโนเอสเตอร์
ลักษณะพื้นฐานของกระบวนการหล่อขึ้นรูปด้วยการชุบแข็งตัวเองคือ:
1) ปรับปรุงความแม่นยำของมิติของการหล่อและความหยาบของพื้นผิว
2) การแข็งตัวของทรายแม่พิมพ์ (แกน) ไม่จำเป็นต้องทำให้แห้ง ซึ่งสามารถประหยัดพลังงาน และยังสามารถใช้กล่องและแม่แบบแกนไม้หรือพลาสติกราคาไม่แพงได้
3) ทรายขึ้นรูปที่แข็งตัวได้เองนั้นง่ายต่อการบดอัดและยุบตัว ง่ายต่อการทำความสะอาดการหล่อ และทรายเก่าสามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งจะช่วยลดความเข้มของแรงงานในการทำแกน การสร้างแบบจำลอง การตกทราย การทำความสะอาดและการเชื่อมโยงอื่น ๆ อย่างมาก และ มันง่ายที่จะตระหนักถึงการใช้เครื่องจักรหรือระบบอัตโนมัติ
4) เศษส่วนมวลของเรซินในทรายมีเพียง 0.8% ~ 2.0% และต้นทุนวัตถุดิบโดยรวมต่ำ
เนื่องจากกระบวนการหล่อแบบแข็งตัวเองมีข้อดีหลายประการที่กล่าวมาข้างต้น การหล่อแบบหล่อทรายแบบแข็งตัวเองไม่เพียงแต่ใช้ในการผลิตแกนเท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการหล่อแบบหล่อด้วย เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นเดียวและชุดเล็ก และสามารถผลิตเหล็กหล่อ เหล็กหล่อ และการหล่อโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก- โรงหล่อของจีนบางแห่งได้เปลี่ยนแม่พิมพ์ทรายแห้งแบบดินเหนียว แม่พิมพ์ทรายซีเมนต์ และเปลี่ยนแม่พิมพ์ทรายแก้วน้ำบางส่วนทั้งหมด
![แม่พิมพ์ทรายเคลือบเรซิน](https://e461.goodao.net/uploads/resin-coated-sand-mold.jpg)
![การหล่อเหล็กหล่อเหนียว](https://e461.goodao.net/uploads/ductile-casting-iron-castings.jpg)
เวลาโพสต์: Jan-21-2021