Hüttenes-Albertus: история 20-летнего успеха. Биодизель в связующих Cold-Box способствует охране окружающей среды

Двадцать лет назад научные сотрудники компании Hüttenes-Albertus добились решающего прорыва в усовершенствовании экологических свойств Cold-Box связующих. При использовании биодизеля в качестве растворителя, выбросы бензола, толуола и ксилола (BTX) могут быть существенно сокращены – это разработка продолжает успешно применяться в литье и сейчас.

В течение нескольких десятков лет система Cold-Box являлась одним из самых распространенных процессов производства стержней. Она отвечает многим основным требованиям литейного производства, в частности, что касается автоматизированного серийного производства: высокая производительность за счет быстрого отверждения, высокая прочность при малой дозировке, а также высококачественные отливки за счет хорошей термостойкости и хорошей выбиваемости стержней.

Хотя система Cold-Box имеет много преимуществ как экономических, так и производственных, существует и недостаток: выбросы, образующиеся при изготовлении стержней и заливке, загрязняют природную и рабочую окружающую среду.

Рапсовое масло сокращает выбросы BTX

Исследователи компании Hüttenes-Albertus (HA) успешно взялись за решение этой проблемы. 20 лет назад химикам компании HA доктору Мареку Торбусу и Герарду Ладегурди удалось повысить экологические свойства Cold-Box связующих путем замены традиционных ароматических растворителей на метиловые эфиры жирных кислот (биодизель). Это помогло значительно сократить выбросы BTX – как в процессе производства стержней, так и при заливке.

Модифицированная система Cold-Box с растворителями на основе растительного масла обеспечивала явные экологические преимущества и стала историей успеха, продолжающейся и сегодня. Компания Хюттенес-Альбертус, как создатель экологически безопасной системы связующих, теперь может оглянуться назад на свой 20-летний опыт и обширные знания.

Больше преимуществ: меньше амина, меньше разделительного состава

Помимо явного преимущества для окружающей и рабочей среды, система также имеет ряд других достоинств: система Cold-Box на основе биодизеля высокореакционная, что позволяет сократить потребление амина как катализатора.

Кроме того, она имеет отличный разделительный эффект, т.е. снижается прилипаемость стержня к оснастке по сравнению со связующим Cold-Box на основе ароматических растворителей. Для литейного производства это предполагает большую эффективность, так как требуется меньше разделительного состава. Также, можно увеличить интервалы между очисткой оснастки, что повышает общую производительность.

Алифатические растворители вместо ароматических

Процесс Cold-Box основан на образовании полиуретана из двух компонентов, которые добавляются в песок: фенольная смола (также называемая газоотверждаемой смолой или первая часть) и активатор (полиизоцианат или вторая часть). В качестве катализатора реакции полимеризации данных двух компонентов наиболее часто используется третичный амин.

Активные компоненты первой и второй части используются в растворенной форме. Растворители, содержащиеся в данных компонентах, обеспечивают достаточную текучесть продукта и служат в качестве несущей среды, обеспечивающей хорошую смешиваемость с песком. Кроме этого, они регулируют основные свойства, такие как живучесть смеси, возможность использования водных покрытий, влагостойкость стержней, а также выбиваемость.

Традиционно в качестве растворителя применялись ароматические углеводороды. Их недостатком является то, что в результате термического воздействия в процессе литья они выделяют нежелательные продукты деструкции (а именно BTX). Алифатические растворители на основе метиловых эфиров жирных кислот (например, из рапсового масла) существенно сокращают уровень вредных выбросов, как в чугунном, так и в алюминиевом литье.

Возобновляемые ресурсы

Биодизель производится из возобновляемых ресурсов. Отвечая всем физическим требованиям, предъявляемым к растворителю, используемому в системах полиуретановых связующих, он является исходным продуктом, не имеющим запаха и безопасным для здоровья. Более того биодизель не классифицируется как воспламеняющееся вещество, что упрощает транспортировку и хранение.

Эксперты в области литейного производства компании «Уралхимпласт – Хюттенес Альбертус» имеют большой опыт по применению экологически безопасных процессов изготовления стержней. Они работают в сотрудничестве с литейными предприятиями, внедряя новые системы связующих, проводят консультации по оптимизации процесса и помогают решать вопросы, связанные с качеством.

Компания ООО «Уралхипласт – Хюттенес Альбертус» предлагает следующие связующие системы на основе экологичных растительных растворителей: