I Sverige används ren kvartssand i förhållandevis liten omfattning och då i huvudsak för stålgjutning. I Sverige finns inga fyndigheter av så ren kvartssand så att den går att använda i gjuteriverksamhet.

Kvartssand.

 

Kvartsens kemiska formel är SiO2. Ren kvarts har en mycket hög smältpunkt, 1 713ºC. Sintrings- eller mjukningstemperaturen är cirka 1 500ºC. Kornformen är oftast rund.
De flesta kvartssandstyper, som idag används i gjuterierna, härstammar från naturliga kvartssandsfyndigheter. Vid upphettning från rumstemperatur till smältpunkten genomlöper kvartsen flera omvandlingar under samtidig volymförändring. Den i formmaterialsammanhang mest aktuella och farligaste är övergången från α-kvarts (stabil vid rumstemperatur) till β-kvarts. Vid jämviktsförhållande sker detta vid 575ºC. Denna omvandling är förbunden med en volymökning på cirka 2,4 procent.
Detta i förening med kvartsens rent termiska expansion kan i olyckliga fall leda till brott i formväggen och gjutgodsfel, så kallade expansionsskollor, råttsvansar och sprickgrader. De andra ovan nämnda sandtyperna uppvisar inte denna kraftiga volymökning.

Termisk expansion som funktion av temperaturen för olika sander.

Fördelar med kvarts- och kvarts-fältspatssander (se avsnitt 9.1.2) är att de är förhållandevis billiga jämfört med olivin-, kromit- och zirkonsander. Vidare kan dessa sander användas i samband med de flesta typer av bindemedel. Genom att kvartsens densitet (2,65 g/cm3) är lägre än för de övriga nämnda sandtyperna erhålls även lättare formar och kärnor. En ytterligare fördel är den förhållandevis höga sintringstemperaturen.

En nackdel med kvartssand är, förutom den ovan nämnda språngvisa expansionen, risken att den som hanterar sanden riskerar att drabbas av silikos (stendammlunga). Det är partiklar av ren kvarts i storlekar mellan 1 och 5 μm som vid inandning innebär förhöjd risk för silikos.

Även kvarts-fältspatssander innebär förhöjd risk för silikos men i mindre grad. Tack vare de ventilationstekniska åtgärderna som genomförts i mycket stor omfattning i de svenska gjuterierna så är silikosrisken i det närmaste helt eliminerad.

 

3382