Công nghệ làm khuôn furan, cát làm khuôn, chất kết dính nhựa furan và chất xúc tác axit được trộn đều với nhau nhờ tác dụng của chất xúc tác axit mà chất kết dính nhựa furan sẽ bị polymer hóa, chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn và hỗn hợp trở nên bền chắc ngay trong không khí. Thời gian đóng rắn kéo dài từ vài phút đến vài giờ.
Việc sử dụng chất keo kết dính nhựa furan ở mức tối thiểu trong công nghệ làm khuôn furan không những làm giảm các khuyết tật rỗ khí của vật đúc mà còn mang lại lợi ích tăng tính cạnh tranh và kinh tế trong sản xuất. Năm 2014, KS. Hoàng Anh Châu Viện, Viện Công nghệ, Tổng Công ty Máy động lực và Máy nông nghiệp, Bộ Công Thương đã cùng các đồng nghiệp tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu hàm lượng nhựa furan tối ưu dùng làm chất kết dính trong hỗn hợp làm khuôn cho các nhóm vật đúc có khối lượng khác nhau” với các mục tiêu như sau: Nghiên cứu, lựa chọn ra hàm lượng nhựa furan tối ưu dùng làm chất kết dính trong hỗn hợp làm khuôn cho các nhóm vật đúc có khối lượng khác nhau trên dây chuyền furan đồng bộ, hoàn chỉnh; Nghiên cứu khảo nghiệm chế tạo một số sản phẩm đặc trưng có khối lượng từ khoảng 40 kg đến 2000 kg, từ kết quả thu được đem ứng dụng vào sản xuất tạo công ty MELICO.
Qua quá trình triển khai nghiên cứu từ 01/2012 đến 12/2014, với việc tham khảo các tài liệu kỹ thuật của nước ngoài để nghiên cứu lý thuyết, tỷ lệ phối trộn hỗn hợp cát nhựa furan cùng với việc khảo sát công nghệ làm khuôn ruột ở một số nhà máy đang sử dụng dây chuyền furan đồng bộ và trên cơ sở kinh nghiệm, khuyến cáo của nhà sản xuất về nguyên liệu đầu vào cũng như khảo sát công nghệ làm khuôn ruột ở một số nhà máy đang sử dụng dây chuyền furan đồng bộ để tiến hành xác định hàm lượng nhựa, xúc tác hợp lý để chế tạo hỗn hợp làm khuôn furan cho các nhóm vật đúc có khối lượng khác nhau để tiến hành nghiên cứu và đúc khảo sát trên dây chuyền cát nhựa furan của MELICO, sử dụng thiết bị đo của Viện Công nghệ và của Công ty MeLICO để tiến hành đo kiểm tra các thông số công nghệ của hỗn hợp làm khuôn như: đo độ hạt, độ ẩm của cát thạch anh tái sinh, độ bền uốn, bền nén, độ bền bề mặt,... cũng như dựa vào mối quan hệ giữa độ bền hỗn hợp làm khuôn để lựa chọn ra các hàm lượng nhựa, xúc tác tối ưu đối với 04 nhóm vật đúc có khối lượng từ 40kg đến trên 2000kg. Các kết quả sau khi nghiên cứu, đúc thử nghiệm trên dây chuyền furan tại công ty MELICO đã cho ra kết luận quan trọng như sau:
- Với hỗn hợp cát nhựa furan có độ bền nén là ≥1,9 MPa; Độ bền uốn ≥4,6; Độ bền bề mặt ≥85% là đủ đáp ứng điều kiện kỹ thuật, độ đủ bền làm khuôn đúc. Hàm lượng nhựa tối ưu lựa chọn cho các nhóm vật đúc có khối lượng khác nhau.
- Tỷ lệ phối trộn chất kết dính nhựa furan cho các nhóm vật đúc là:
+ Vật đúc dưới 300kg: Nhựa furan (%): 0.70 - 0.85; Chất xúc tác (%): 35 - 45;
+ Vật đúc từ 300kg - 2000kg: Nhựa furan (%): 0.85 - 0.96; Chất xúc tác (%): 40 - 45;
+ Vật đúc trên 2000kg: Nhựa furan (%): 0.96 - 1.3; Chất xúc tác (%): 45 - 55;
- Xây dựng và đưa ra được phiếu kiểm tra đánh giá chất lượng hỗn hợp đối với cát nhựa furan. Hiện nay Công ty MELICO đã đưa loại phiếu này vào quá trình sản xuất ứng dụng để kiểm tra, đánh giá thường kỹ hỗn hợp cát nhựa.
Với những kiến thức và kinh nghiệm thu được trong quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu có đủ năng lực để triển khai ứng dụng chuyên đề này ở các cơ sở khác trong nước. Đề tài có ý nghĩa thực tiễn, góp phần vào việc đẩy mạnh ứng dụng khuôn cát nhựa furan có hiệu quả.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 10904) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.