9.7.4 Provningsmetoder för råsandsformmassor

För råsandsformmassor finns ett flertal provningsmetoder. De vanligaste beskrivs i detta avsnitt.

Packningstal

Packningstalet är ett mått på formmassans konsistens, vilken förutom blandningsgraden är beroende av aktiv bentonithalt. Om halterna aktiv och dödbränd bentonit, sot och andra fuktbärande ämnen är stora fordras mera vatten för att uppnå en viss konsistens.

Packningstalet mäts i procent av den höjdminskning som uppkommer när löst packad formmassa komprimeras vid konstant tryck.

Olika typer av formmaskiner har olika behov beträffande konsistensen hos formmassan. Även den typ av gods som gjuts ställer olika krav på formmassans konsistens.                                            

Typiska värden på packningstal är 35 – 45 procent beroende på vilken formningsmetod man använder.                                                               

 

Råtryckbrottgräns

Genom att bestämma en formmassas råtryckbrottgräns får man en uppfattning om dess hållfasthet. Denna egenskap används i första hand för bestämning av hur mycket bentonit som behöver tillsättas. Dock är det många faktorer, som påverkar råtryckbrottgränsen.

Blandarens tillstånd, bentonithalt, fukthalt, packbarhet samt mängd och typ av olika tillsatser påverkar resultatet. För att få ett begrepp om bentonitnivå och blandningseffektivitet bör därför råtryckbrottgränsen värderas tillsammans med packningstal och bentonitbestämning.

Råtryckbrottgränsen bestäms på  så kallade S-1 provkroppar. Dessa utgörs av cylindrar med diametern 50 mm och höjden 50 mm. Provkropparna utsätts för en successivt ökande tryckbelastning tills de brister och mäts i N/cm2. Råtryckbrottgränsen måste anpassas efter vilken typ av formmaskin som används, men även vilka produkter man gjuter.

En onödigt hög råtryckbrottgräns medför att formmaskinen inte orkar med att göra formen tillräckligt kompakt. Detta ger upphov till dålig tätpackning och därigenom inträngningsdefekter på gjutgodsytan.

Typiska värden på råtryckbrottgräns är 17,5 +2,5, -3 enheter N/cm2.

 

Våtdragbrottgräns

Våtdragbrottgränsen är en av de viktigaste egenskaperna hos råsandsformmassan att studera för att se om expansionsdefekter så som skollor och råttsvansar kan uppkomma.

Maximum för våtdragbrottgränsen ligger vid en hög fukthalt. Fukthalten i brottzonen med kondenserad vattenånga är betydligt högre.

Bestämning av våtdragbrottgränsen görs på provkroppar, som i stort överensstämmer med en S-1 provkropp. Genom ett arrangemang med motsläppning kan dragpåkänning åstadkommas i provkroppen. Vid provningen ligger en av ändytorna an mot en platta med temperaturen 300°C.

 Formmassor med natriumbentonit har höga våtdragbrottgränser, upp till 0,40- 0,45 N/cm2 medan formmassor med kalciumbentonit har låga värden, 0,06 N/cm2. Aktiverad kalciumbentonit har en våtdragbrottgräns på 0,25–0,35 N/ cm2.

 

Genomtränglighet

Genomtränglighet är ett mått på hur lätt gaser kan strömma igenom en formmassa. För låg genomtränglighet kan leda till gasblåsor i gjutgodset. Sandens kornstorlek, kornfördelningen och mängden fina partiklar bestämmer genomträngligheten. Moderna formmaskiner ger en hög tätpackning och därmed en lägre genomtränglighet. För att motverka detta borras hål i formarna ner mot formhåligheten till dess att –en till två centimeter återstår. Härigenom underlättas gasavgången.

 

Fukthalt

Med fukt i en formmassa menas den mängd vatten, som kan avdrivas vid upphettning till 105 - 110°C. För hög fukthalt i en formmassa kan medföra så kraftig förångning att gasblåsor bildas i gjutgodset.

Formmassans flytbarhet försämras när fukthalten stiger. Detta medför försvårad ramning. Formväggen kan bli så otät att smälta delvis tränger in i den med ojämna godsytor som resultat. Fukthalten påverkar formmassans hållfasthet och konsistens. För torr sand kan medföra problem såsom ytuttorkning och kantskörhet hos de tillverkade formarna.

Fukthalten bestäms genom vägning av en viss mängd formmassa före och efter torkning. Oftast sker torkningen under en värmelampa eller i en ugn.

 

Aktiv bentonithalt

Den aktiva bentonithalten tillsammans med fukthalten hos en formmassa bestämmer massans hållfasthetsegenskaper. Med aktiv bentonit avses den bentonit som har bindande egenskaper, det vill säga den del av bentoniten som inte har upphettats till så höga temperaturer att den förlorat sin bindförmåga.

 

Finandelar

Den sammanlagda mängden korn som finns på de två  nedersta siktarna och pannan i siktsatsen, det vill säga siktarna med en storlek av 0,09 och 0,063. Mängden finandelar har betydelse för gjutgodsytornas beskaffenhet och kan påverka rensningsarbetet.

 

Resthållfasthet eller torrhållfasthet

Den kan vara bra att mäta sönderfallet, alltså hur mycket sand som går i retur till sandberedningen.  Förutom att mäta är ett sätt att hålla koll på sönderfallet att personalen vid urslagningen registrerar hur många och hur stora formsandsklumpar som följer med godset ut från urslagaren.

                                          

Provkroppsvikt

Den sandvikt som åtgår för att få en stipulerad S1-provkropp  kan vara bra att ha, då den är ett av de två värden som först talar om att något håller på att hända i sanden, det andra är våtdragbrottgränsen.

3458