إن صب الرمل ذاتي التصلب أو صب الرمل بدون خبز ينتمي إلى نوع واحد من صب الرمل المطلي بالراتنج أوعملية صب قالب القشرة. إنها تستخدم المواد الكيميائية الرابطة لخلطها بالرمل وجعلها صلبة من تلقاء نفسها. نظرًا لعدم الحاجة إلى عملية التسخين المسبق، فإن هذه العملية تسمى أيضًا عملية صب صب الرمل بدون خبز.
نشأ اسم no-bae من تقنية التصلب الذاتي بالزيت والأكسجين التي اخترعها السويسريون في أوائل عام 1950، أي أن الزيوت الجافة مثل زيت بذر الكتان وزيت التونغ تضاف مع المجففات المعدنية (مثل نفثينات الكوبالت ونفثينات الألومنيوم) والمواد المؤكسدة. (مثل برمنجنات البوتاسيوم أو بيربورات الصوديوم، الخ). باستخدام هذه العملية، يمكن تقوية قلب الرمل إلى القوة المطلوبة لتحرير القالب بعد تخزينه لعدة ساعات في درجة حرارة الغرفة. كان يُطلق عليه اسم تصلب درجة حرارة الغرفة (ضبط الهواء)، والتصلب الذاتي (ضبط ذاتي)، والتصلب البارد (ضبط التبريد) وما إلى ذلك. لكنها لم تصل إلى التصلب الذاتي الحقيقي، أي عدم الخبز (بدون خبز)، لأن القالب النهائي (اللب) يحتاج إلى التجفيف لعدة ساعات قبل صبه لتحقيق التصلب الكامل.
"الرمال ذاتية التصلب" هو مصطلح ظهر بعد أن اعتمدت صناعة المسبك المواد الرابطة الكيميائية، ومعناه هو:
1. في عملية خلط الرمل، بالإضافة إلى إضافة مادة رابطة، يتم أيضًا إضافة عامل تصلب (تصلب) يمكن أن يصلب المادة الرابطة.
2. بعد القولبة وصنع اللب بهذا النوع من الرمل، لا يتم استخدام أي معالجة (مثل التجفيف أو نفخ غاز التقسية) لتصلب القالب أو اللب، ويمكن أن يتصلب القالب أو اللب من تلقاء نفسه.
من أواخر الخمسينيات إلى أوائل الستينيات من القرن العشرين، تم تطوير طريقة التصلب الذاتي الحقيقية بدون فرن تدريجيًا، وهي طريقة التصلب الذاتي لراتنج الفوران المعالج بالحمض (المحفز) أو طريقة التصلب الذاتي لراتنج الفينول، وتم تطوير طريقة يوريتان الزيت المتصلب ذاتيًا في 1965. تم إدخال طريقة التصلب الذاتي للفينول يوريثان في عام 1970، وظهرت طريقة التصلب الذاتي لإستر الفينول في 1984. ولذلك، فإن مفهوم "الرمال ذاتية التثبيت" ينطبق على جميع أنواع رمال القولبة المقساة كيميائيًا، بما في ذلك الرمال الزيتية ذاتية التثبيت، ورمل الزجاج المائي، ورمل الأسمنت، والرمل المرتبط بفوسفات الألومنيوم، ورمل الراتنج.
كرمل رابط على شكل صندوق بارد ذاتي الصلابة، فإن رمل راتنج الفوران هو الرمل الاصطناعي الأقدم والأكثر استخدامًا حاليًا فيمسبك صيني. تتراوح كمية الراتينج المضافة في رمل القوالب بشكل عام من 0.7% إلى 1.0%، وتكون كمية الراتينج المضاف في الرمل الأساسي بشكل عام من 0.9% إلى 1.1%. محتوى الألدهيد الحر في راتنج الفوران أقل من 0.3%، وقد انخفضت بعض المصانع إلى أقل من 0.1%. في المسابك في الصين، وصلت الرمال ذاتية الصلابة لراتنج الفوران إلى المستوى الدولي بغض النظر عن عملية الإنتاج وجودة سطح المسبوكات.
بعد خلط الرمل الأصلي (أو الرمل المستصلح)، والراتنج السائل والمحفز السائل بالتساوي، وملئهما في الصندوق الأساسي (أو صندوق الرمل)، ثم شدهما ليصبح متصلبًا في قالب أو قالب في الصندوق الأساسي (أو صندوق الرمل) ) في درجة حرارة الغرفة، تم تشكيل قالب الصب أو قلب الصب، وهو ما يسمى نمذجة صندوق القلب البارد المتصلب ذاتيًا (الأساسي)، أو طريقة التصلب الذاتي (الأساسي). يمكن تقسيم طريقة التصلب الذاتي إلى طريقة التصلب الذاتي لراتنج الفوران المحفز بالحمض وطريقة التصلب الذاتي لرمل راتنج الفينول وطريقة التصلب الذاتي لرمل راتنج اليوريثان وطريقة التصلب الذاتي لأحادي الإستر الفينولي.
الخصائص الأساسية لعملية صب القوالب ذاتية التصلب هي:
1) تحسين دقة الأبعادالمسبوكاتوخشونة السطح .
2) لا يتطلب تصلب رمل القالب (الأساسي) التجفيف، مما يمكن أن يوفر الطاقة، ويمكن أيضًا استخدام الصناديق والقوالب الأساسية الخشبية أو البلاستيكية الرخيصة.
3) من السهل ضغط وانهيار رمل القالب المتصلب ذاتيًا، وسهل تنظيف المسبوكات، ويمكن إعادة تدوير الرمل القديم وإعادة استخدامه، مما يقلل بشكل كبير من كثافة اليد العاملة في صنع اللب، والنمذجة، وسقوط الرمل، والتنظيف وغيرها من الروابط، و فمن السهل تحقيق الميكنة أو الأتمتة.
4) الجزء الكتلي للراتنج في الرمل هو فقط 0.8%~2.0%، والتكلفة الشاملة للمواد الخام منخفضة.
نظرًا لأن عملية الصب ذاتية التصلب تتمتع بالعديد من المزايا الفريدة المذكورة أعلاه، فإن صب قالب الرمل المتصلب ذاتيًا لا يستخدم فقط في صنع اللب، ولكن يستخدم أيضًا في صب القوالب. إنها مناسبة بشكل خاص لإنتاج قطعة واحدة أو دفعة صغيرة، ويمكنها إنتاج الحديد الزهر، والفولاذ المصبوب، ومسبوكات السبائك غير الحديدية. قامت بعض المسابك الصينية باستبدال قوالب الرمل الجاف الطيني بالكامل وقوالب رمل الأسمنت وقوالب رمل الزجاج المائي جزئيًا.
وقت النشر: 21 يناير 2021