Sammendrag: Uorganiske bindemidler er fremkommet som en nøgleretning for udviklingen af fremtidige støbestøbematerialer inden for støbning på grund af deres lave lugt, forbedrede arbejdsvilkår og relativt lave omkostninger. Sammenlignet med organiske bindemidler (såsom kemiske harpiksbindemidler) udviser uorganiske bindemidler svagere bindingsstyrke, er mere følsomme over for miljømæssig fugtighed, og genanvendelse af brugt sand med organiske bindemidler er mere udfordrende, hvilket begrænser deres udbredte anvendelse. Denne artikel gennemgår forsknings- og anvendelsesstatus for uorganiske bindemidler (især silikat uorganiske bindemidler) og deres hærdningsmetoder i støbning, diskuterer forskningsfremskridt i fosfat uorganiske bindemidler og uorganiske bindemidler til 3D-udskrivning og giver en indgående analyse af nøgleproblemet i anvendelsen af inorganiske binders-rececycling af anvendt sand. Endelig foreslår papiret udviklingsudsigterne for uorganiske bindemidler til casting.
Nøgleord: uorganiske bindemidler; Silicater; Fosfater; 3D -udskrivning; Brugt sandgenbrug; Udviklingstendenser
Grøn sandstøbning er den primære procesmetode til produktion af støbt stål, støbejern og ikke-ferrous metalstøbegods, der tegner sig for 70% -80% af den samlede støbningsproduktion. Bindere, som essentielle støbematerialer i grønt sandstøbning, er ansvarlige for binding af det originale sand eller genanvendte sand til dannelse af sandforme eller kerner. Afhængig af typen og påføring af bindemidlet kan grønt sandstøbning kategoriseres i ler vådt sand, harpiks organisk bindemiddel sand og silikat uorganisk bindemiddel sand.
Clay Wet Sand Casting bruges i vid udstrækning til produktion af støbejern og små støbe ståldele på grund af dets lave omkostninger, enkle proces og korte produktionscyklus. I 1940'erne blev harpiksbindemidler introduceret i støbeindustrien på grund af deres høje styrke, god overfladekvalitet af sandforme (kerner) og genanvendeligheden af anvendt sand og blev hurtigt påført i den grønne sandstøbningsproces, der i vid udstrækning blev anvendt i produktionen af støbt stål, støbejern og ikke-ferrous metalstøbning. Den silikat uorganiske bindemiddel sandproces er blevet anvendt siden 1950'erne på grund af dets lavere omkostninger, høje refraktoritet, forbedrede arbejdsvilkår og let drift og bruges primært til produktion af støbte ståldele.
Det organiske bindemiddel (harpiks) sandproces genererer irriterende skadelige gasser under sandblanding, støbning og kernefremstilling, forurener miljøet og skader sundheden for castingarbejdere. Med den stigende strenghed i miljøbeskyttelsesbestemmelserne er casting -arbejdstagere begyndt at fokusere mere på udvikling og anvendelse af miljøvenlige uorganiske bindemiddelprocesser, især forbedring og perfektion af det silikat uorganiske bindemiddelproces, i håb om at erstatte den organiske bindemiddelproces.
Udviklingen af silikat uorganiske bindemidler har gennemgået omtrent fire stadier: kuldioxidgas, der blæser hærdning af vandglasand, pulverhærder selvhærdende vandglas sand, flydende organisk ester vandglas selvhærdende sand og nyt silikat uorganisk bindemiddel. I øjeblikket bruges kuldioxidgas, der blæser hærdning af vandglas sand og flydende organisk ester vandglas selvhærdende sand primært til produktion af støbte ståldele, mens nyt silikat uorganisk bindemiddel sand hovedsageligt bruges i aluminiumslegeringsstøbegods.
I de senere år, i lyset af den fremragende ydelse og potentiale for fosfat uorganiske bindemidler, er forskere begyndt at udforske deres anvendelse i støbningen. På grund af miljøbeskyttelses- og produktionsmiljøpresset er udviklingen og anvendelsen af uorganiske bindemidler til 3D -udskrivning blevet en forskningshotspot, der sigter mod at erstatte de i øjeblikket vidt anvendte furanharpikser og phenolharpiks organiske bindemidler.