Abstract: i leganti inorganici sono emersi come una direzione chiave per lo sviluppo di futuri materiali di stampaggio della colata nel campo della fusione, a causa del loro basso odore, delle condizioni di lavoro migliorate e del costo relativamente basso. Rispetto ai leganti organici (come i leganti di resina chimica), i leganti inorganici mostrano una forza di legame più debole, sono più sensibili all'umidità ambientale e il riciclaggio della sabbia usata con leganti organici è più impegnativo, il che limita la loro applicazione diffusa. Questo documento esamina lo stato di ricerca e applicazione dei leganti inorganici (in particolare leganti inorganici di silicato) e i loro metodi di cura nel casting, discute i progressi della ricerca dei leganti inorganici fosfato e dei leganti inorganici per la stampa 3D e fornisce un'analisi approfondita della questione chiave nell'applicazione dell'applicazione dei leganti inorganici della sabbia usata. Infine, il documento propone le prospettive di sviluppo dei leganti inorganici per il casting.
Parole chiave: leganti inorganici; Silicati; Fosfati; Stampa 3D; Riciclaggio di sabbia usata; Tendenze di sviluppo
La fusione di sabbia verde è il metodo di processo principale per la produzione di acciaio fuso, ghisa e getti di metallo non ferrosi, che rappresentano il 70% -80% della produzione totale di fusione. I leganti, come materiali di stampaggio essenziali nella fusione di sabbia verde, sono responsabili del legame la sabbia originale o la sabbia riciclata per formare stampi o nuclei di sabbia. A seconda del tipo e dell'applicazione del legante, la fusione di sabbia verde può essere classificata in sabbia bagnata di argilla, sabbia di legante organica in resina e sabbia inorganica inorganica di silicato.
La fusione di sabbia a umido di argilla è ampiamente utilizzata nella produzione di ghisa e piccole parti in acciaio in ghisa a causa del suo basso costo, processo semplice e breve ciclo di produzione. Negli anni '40, i leganti in resina furono introdotti nell'industria della fusione a causa della loro alta resistenza, buona qualità della superficie degli stampi (nuclei) e riciclabilità della sabbia usata, e furono rapidamente applicati nel processo di fusione di sabbia verde, ampiamente utilizzata nella produzione di acciaio fuso, ghisa e fusti di metalli non ferrosi. Il processo di sabbia del legante inorganico di silicato è stato impiegato dagli anni '50 a causa del suo costo inferiore, un'elevata refrattarietà, un miglioramento delle condizioni di lavoro e una facilità di funzionamento e viene utilizzato principalmente nella produzione di parti in acciaio fuso.
Il processo di sabbia del legante organico (resina) genera gas dannosi irritanti durante la miscelazione, la modanatura e la creazione di core, inquinando l'ambiente e danneggiando la salute dei lavoratori del casting. Con la crescente rigidità delle normative sulla protezione ambientale, i lavoratori del casting hanno iniziato a concentrarsi maggiormente sullo sviluppo e sull'applicazione di processi di sabbia inorganica ecologici inorganici, in particolare il miglioramento e la perfezione del processo di sabbia inorganica di legante inorganico, nella speranza di sostituire il processo di sabbia di legante organica.
Lo sviluppo di leganti inorganici di silicato è stato sottoposto a circa quattro stadi: sabbia di vetro d'acqua indurente a gas di biossido di carbonio, sabbia d'acqua che sostengono l'autobondo in polvere, sabbia auto-sostenuta in vetro d'acqua organica liquida e sabbia di legante inorganica di nuovo silicato. Attualmente, la sabbia di vetro in vetro di acqua indurente di biossido di anidride carbonica che soffia e sabbia auto-sostenuta in vetro di vetro di vetro di estenza organica è utilizzata principalmente nella produzione di parti in acciaio fuso, mentre la nuova sabbia di legante inorganica in silicato viene utilizzata principalmente nelle getti in lega di alluminio.
Negli ultimi anni, alla luce delle eccellenti prestazioni e del potenziale dei leganti inorganici fosfato, i ricercatori hanno iniziato a esplorare la loro applicazione nel casting. Allo stesso modo, a causa della protezione ambientale e delle pressioni sull'ambiente di produzione, lo sviluppo e l'applicazione di leganti inorganici per la stampa 3D sono diventati un hotspot di ricerca, con l'obiettivo di sostituire le resine furane attualmente utilizzate e i leganti organici di resina fenolica.