Công nghệ VRH không gây ô nhiễm môi trường, không có mùi khó chịu và tỏ ra kinh tế hơn công nghệ CO2 thông thường cũng như công nghệ Furan. Vì vậy công nghệ VRH đã thay thế công nghệ CO2 và một phần công nghệ cát nhựa đóng rắn nguội.
Determination of technological parameters of VRH-process for mold making
Đinh Quảng Năng
Trường Đại học bách Khoa Hà Nội
Tóm tắt
Đã nghiên cứu xác lập được thành phần hỗn hợp và chế độ công nghệ tối ưu là: thuỷ tinh lỏng có môđun (M) = 2,4÷2,6; tỷ trọng (ρ) = (1470÷1500) kg/m3. áp suất chân không bằng (87,99÷61,32) kPa.; thời gian giữ chân không (15ph.; áp suất khí CO2 = (0,15 ÷ 0,2) MPa; thời gian thổi khí CO2= (35÷75) s. Ngoài ra, công trình cũng đã nghiên cứu làm rõ hơn vai trò của chân không trong quá trình đóng rắn hỗn hợp.
Summary
Optimal composition of mixture and process parametrs have been established as follows: module of glass liq- uid (M) – (2.4÷2.7); density (ρ) – (1470÷1500) kg/m3; vacuum – (87.99÷61.32) kPa; keeping time in vacuum (15 min.; CO2pressure – (0.15÷0.2)MPa; blowing mixture time of CO2-gas – (35÷75) s. The role of vacuum in mixture setting process has been also clarified.
1. Đặt vấn đề
Trong số ba dây chuyền công nghệ đúc tiên tiến đã được nhiều công ty nước ngoài giới thiệu vào nước ta trong những năm vừa qua có dây chuyền chế tạo khuôn đúc theo công nghệ CO2 hoá rắn trong chân không với tên là công nghệ VRH (Vacuum room hardenning). Công nghệ VRH mới ra đời vào những năm 80 của thế kỷ 20 trên cơ sở của công nghệ CO2. So với công nghệ CO2, công nghệ VRH có ưu điểm vượt trội về chất lượng khuôn đúc, tính phá dỡ hỗn hợp, khả năng tái sinh cát, giảm tới 50% lượng thuỷ tinh lỏng dùng trong hỗn hợp (từ (5-6)% xuống còn (2-3)%). Công nghệ VRH giảm được lượng khí CO2 tới (6-20) lần (lượng tiêu hao khí CO2 từ 6% xuống còn (1-0,3)%), nếu tái sinh lượng cát thu hồi được tới 80%. Khuôn đúc chế tạo theo công nghệ VRH có chất lượng cao: độ bền nén của hỗn hợp qua 24 giờ đạt (2-3)MPa, độ thông khí cao, khuôn chính xác, có thể dùng mẫu gỗ. Công nghệ VRH không gây ô nhiễm môi trường, không có mùi khó chịu và tỏ ra kinh tế hơn công nghệ CO2 thông thường cũng như công nghệ Furan. Vì vậy công nghệ VRH đã thay thế công nghệ CO2 và một phần công nghệ cát nhựa đóng rắn nguội.
Theo [1] thời gian giữ khuôn trong chân không phụ thuộc vào kích thước buồng chân không, dao động trong khoảng (3-15) phút; môđun thuỷ tinh lỏng bằng (2-2,2); tỷ trọng thuỷ tinh lỏng vào mùa hè là (50 -51) độ Bomme, vào mùa đông là (48-50) độ Bomme. Trong tài liệu này không cho biết áp suất chân không cũng như chế độ thổi khí CO2 vào buồng chân không.
Theo [2] áp suất chân không nên giữ trong khoảng (2-2,7) kPa đôi khi cần áp suất chân không cao hơn, hàm lượng thuỷ tinh lỏng là (3-3,5)%, môđun thuỷ tinh lỏng trong khoảng (2,1-2,6), tỷ trọng là (1440-1500) kg/m3, áp suất thổi khí CO2 trong khoảng (0,1-0,15) MPa. Như vậy, những nhân tố có ảnh hưởng tới chất lượng của khuôn đúc trong công nghệ VRH là: áp suất chân không, thời gian giữ chân không, áp suất khí CO2, thời gian thổi khí, hàm lượng thuỷ tinh lỏng, môđun và tỷ trọng thuỷ tinh lỏng. Tuy nhiên khoảng lựa chọn của các yếu tố đó còn chưa thống nhất hoặc chưa được nêu đầy đủ.
Từ những tồn tại trên, để chủ động nắm bắt công nghệ này, cũng như để có thể sử dụng vật liệu làm khuôn Việt nam, khi đã nhập dây chuyền công nghệ nước ngoài, bước đầu cần nghiên cứu các nội dung sau:
– Chế tạo dụng cụ thiết bị thí nghiệm để hoá rắn mẫu.
– Nghiên cứu xác định áp suất buồng chân không và thời gian giữ khuôn trong buồng chân không.
– Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ thổi khí CO2 và thành phần thuỷ tinh lỏng hợp lý.
