Özet: İnorganik bağlayıcılar, düşük kokuları, gelişmiş çalışma koşulları ve nispeten düşük maliyet nedeniyle döküm alanında gelecekteki döküm kalıplama malzemelerinin geliştirilmesi için önemli bir yön olarak ortaya çıkmıştır. Organik bağlayıcılarla (kimyasal reçine bağlayıcıları gibi) karşılaştırıldığında, inorganik bağlayıcılar daha zayıf bağlanma mukavemeti sergiler, çevresel neme karşı daha duyarlıdır ve kullanılmış kumun organik bağlayıcılarla geri dönüşümü daha zordur, bu da yaygın uygulamalarını kısıtlar. Bu makale, inorganik bağlayıcıların (özellikle silikat inorganik bağlayıcılar) araştırma ve uygulama durumunu ve dökümdeki kürleme yöntemlerini gözden geçirir, 3D baskı için fosfat inorganik bağlayıcıların ve inorganik bağlayıcıların araştırma ilerlemesini tartışır ve kullanılmış kumun inorganik bağlayıcılarının uygulamasında temel sorunun derinlemesine bir analizini sağlar. Son olarak, makale döküm için inorganik bağlayıcıların gelişim beklentilerini önermektedir.
Anahtar Kelimeler: İnorganik Bağlayıcılar; Silikatlar; Fosfatlar; 3D baskı; Kullanılmış kum geri dönüşümü; Geliştirme Eğilimleri
Yeşil kum döküm, toplam döküm üretiminin% 70'i -80% 70 -80 oluşturan dökme çelik, dökme demir ve demir olmayan metal döküm üretimi için birincil proses yöntemidir. Bağlayıcılar, yeşil kum dökümünde temel kalıplama malzemeleri olarak, orijinal kum veya geri dönüştürülmüş kumun kum kalıpları veya çekirdekler oluşturmak için bağlanmasından sorumludur. Bağlayıcının tipine ve uygulamasına bağlı olarak, yeşil kum dökümü kil ıslak kum, reçine organik bağlayıcı kumu ve silikat inorganik bağlayıcı kum olarak kategorize edilebilir.
Kil ıslak kum dökümü, düşük maliyeti, basit işlemi ve kısa üretim döngüsü nedeniyle dökme demir ve küçük dökme çelik parçaların üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır. 1940'larda reçine bağlayıcıları, yüksek mukavemetleri, iyi yüzey kum kalıpları (çekirdekler) ve kullanılmış kumun geri dönüştürülebilirliği nedeniyle döküm endüstrisine sokuldu ve döküm çelik, dökme demir ve döl olmayan metal döküm üretiminde yaygın olarak kullanılan yeşil kum döküm işleminde hızla uygulandı. Silikat inorganik bağlayıcı kum işlemi, daha düşük maliyeti, yüksek refrakterliği, iyileştirilmiş çalışma koşulları ve çalışma kolaylığı nedeniyle 1950'lerden beri kullanılmaktadır ve öncelikle döküm çelik parçalarının üretiminde kullanılmaktadır.
Organik bağlayıcı (reçine) kum işlemi, kum karıştırma, kalıplama ve çekirdek yapımı sırasında tahriş edici zararlı gazlar üretir, çevreyi kirletir ve döküm işçilerinin sağlığına zarar verir. Çevre koruma düzenlemelerinin artan katı olmasıyla, döküm işçileri, organik bağlayıcı kum işleminin değiştirilmesi umuduyla çevre dostu inorganik bağlayıcı kum süreçlerinin, özellikle silikat inorganik bağlayıcı kum işleminin iyileştirilmesi ve mükemmelliğinin geliştirilmesi ve uygulanmasına daha fazla odaklanmaya başladı.
Silikat inorganik bağlayıcıların gelişimi kabaca dört aşamaya girmiştir: karbondioksit gaz üfleme sertleştirici su cam kum, kendini sertleştiren su cam kumu, sıvı organik ester su bardağı kendini sertleştiren kum ve yeni silikat inorganik bağlayıcı kumu. Şu anda, karbondioksit gaz üfleme sertleştirme su cam kum ve sıvı organik ester su cam kendi kendine sertleşen kum öncelikle dökme çelik parçaların üretiminde kullanılırken, yeni silikat inorganik bağlayıcı kumu esas olarak alüminyum alaşım dökümlerinde kullanılmaktadır.
Son yıllarda, fosfat inorganik bağlayıcıların mükemmel performansı ve potansiyeli ışığında, araştırmacılar dökümdeki uygulamalarını keşfetmeye başladılar. Benzer şekilde, çevre koruma ve üretim çevre basınçları nedeniyle, 3D baskı için inorganik bağlayıcıların geliştirilmesi ve uygulanması, şu anda yaygın olarak kullanılan furan reçinelerinin ve fenolik reçine organik bağlayıcıların yerini almayı amaçlayan bir araştırma sıcak noktası haline gelmiştir.