תקציר: קלסרים אורגניים התגלו ככיוון מרכזי לפיתוח חומרי דפוס יציקה עתידיים בתחום היציקה, בגלל ריחם הנמוך, שיפור בתנאי העבודה ועלות נמוכה יחסית. בהשוואה לקלסרים אורגניים (כמו קלסרים שרף כימי), קלסרים אורגניים מראים חוזק מליטה חלש יותר, רגישים יותר ללחות הסביבתית, ומיחזור חול משומש עם קלסרים אורגניים הוא מאתגר יותר, מה שמגביל את היישום הנפוץ שלהם. מאמר סוקר את המחקר והמצב של היישום של קלסרים אורגניים (במיוחד קלסרים אורגניים סיליקטיים) ושיטות הריפוי שלהם ביציקה, דן בהתקדמות המחקר של קלסרים אורגניים פוספטים ובקלסרים אורגניים להדפסת תלת מימד, ומספק ניתוח מעמיק של סוגיית המפתח ביישום של קלסרים משומשים. לבסוף, העיתון מציע את סיכויי הפיתוח של קלסרים אורגניים ליציקה.
מילות מפתח: קלסרים אורגניים; סיליקטים; פוספטים; הדפסת תלת מימד; מיחזור חול משומש; מגמות פיתוח
יציקת חול ירוק היא שיטת התהליך העיקרית לייצור יציקות מפלדה יצוקות, ברזל יצוק ומטאל לא ברזליות, המהווה 70% -80% מכלל ייצור היציקה. קלסרים, כחומרי דפוס חיוניים ביציקת חול ירוק, אחראים לקשירת החול המקורי או חול ממוחזר ליצירת תבניות חול או ליבות. תלוי בסוג ויישום הקלסר, ניתן לסווג יציקת חול ירוק לחול רטוב חימר, חול קלסר אורגני שרף וחול קלסר אורגני סיליקט.
יציקת חול רטוב חימר משמשת בהרחבה בייצור ברזל יצוק וחלקי פלדה יצוקה קטנים בגלל העלות הנמוכה, התהליך הפשוט ומחזור הייצור הקצר שלו. בשנות הארבעים של המאה העשרים הוכנסו קלסרי שרף לתעשיית היציקה בגלל חוזקם הגבוה, איכות פני השטח הטובה של תבניות חול (ליבות), ומיחזור החול המשומש, והוחלו במהירות בתהליך הליהוק של החול הירוק, בשימוש נרחב בייצור פלדה יצוקה, ברזל יצוק, ומטאל מתכת לא-סוער. תהליך החול הקלסר האורגני הסיליקט הועסק מאז שנות החמישים בגלל העלות הנמוכה שלו, עקשנות גבוהה, שיפור תנאי העבודה וקלות הפעולה, ומשמש בעיקר לייצור חלקי פלדה יצוקה.
תהליך החול הקלסר האורגני (שרף) מייצר גזים מזיקים מעצבנים במהלך ערבוב חול, דפוס וייצור ליבה, מזהם את הסביבה ופוגע בבריאות העובדים היציקה. עם הקפדנות הגוברת של תקנות הגנת הסביבה, עובדי הליהוק החלו להתמקד יותר בפיתוח ויישום של תהליכי חול קלסר אורגני ידידותי לסביבה, במיוחד השיפור והשלמות של תהליך החול הקלסר האורגני הסיליקט, בתקווה להחליף את תהליך חול הקלסר האורגני.
פיתוח קלסרים אורגניים סיליקט עברו בערך ארבעה שלבים: גז פחמן דו חמצני נושף חול מזכוכית מתקשה, חול מזכוכית מים הקשורים לאבקה, חול זכוכית אורגני אסתר אורגני חול אור אורגני, וחול קלסר אורגני סיליקט חדש. נכון לעכשיו, גז דו-חמצני מפוצץ חול מזכוכית מתקשה וחול הזכוכית אסתר אורגנית נוזלית משמשות בעיקר בחול הקשיח עצמי בייצור חלקי פלדה יצוקה, ואילו חול קלסר אורגני חדש של סיליקט משמש בעיקר ביציקות סגסוגת אלומיניום.
בשנים האחרונות, לאור הביצועים והפוטנציאל המצוין של קלסרים אורגניים פוספטים, החלו החוקרים לחקור את יישומם ביציקה. באופן דומה, בשל לחצי הגנה על הסביבה וסביבת הייצור, פיתוח ויישום של קלסרים אורגניים להדפסת תלת מימד הפכו לנקודה חמה מחקרית, במטרה להחליף את שרפי הפוראן הנפוצים כיום ואת קלסרי השרף הפנולי.