La sabbia da fonderia ceramica per fusione sotto vuoto è un materiale specializzato e ad alte prestazioni utilizzato per creare i gusci rigidi degli stampi che ospitano gli stampi flessibili in silicone nel processo di fusione sotto vuoto.
| Analisi chimica[%] | |
| Al2O3 | 70-73 |
| SiO2 | 8-20 |
| Fe2O3 | ≤3 |
| TiO2 | ≤3,5 |
| Alto | ≤0,45 |
| MgO | ≤0,35 |
| K2O | ≤0,33 |
| Na2O | ≤0,08 |
| Proprietà fisiche | |
| Forma del grano | Palla sferica |
| Rotondità | 90% |
| Refrattario: | ＞1790℃ |
| Coefficiente di forma | ≤1,1 |
| Rapporto di dilatazione termica | 0,13% (riscaldato per 10 minuti a 1000℃) |
| Coefficiente di dilatazione termica | 6×10-6 /℃(20-1000℃) |
| conduttività termica | 0,698 W/MK (1200 ℃) |
| Peso specifico:: | 1,95-2,05 g/cm3 |
| Densità apparente (LPD): | 3,4 g/cm3 |
| Colore: | Nero |
| TAGLIE DISPONIBILI | |
| AFS25-35, AFS35-45, AFS45-55, AFS55-65, AFS60-70, AFS70-80, AFS95-110 Dimensioni personalizzate disponibili su richiesta | |
1. Il ruolo della sabbia di fonderia ceramica nella colata sotto vuoto
Nella fusione sotto vuoto, il flusso del processo che coinvolge la sabbia ceramica è il seguente:
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Modello master: si inizia con un modello master di alta qualità (spesso stampato e rifinito in 3D).
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Realizzazione di stampi in silicone: il modello master viene inserito in una scatola di fusione e il silicone liquido viene versato attorno ad esso per creare uno stampo flessibile. Una volta indurito, lo stampo in silicone viene tagliato e il modello master viene rimosso. Ora hai un negativo cavo e flessibile del tuo pezzo.
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Creazione dello stampo a conchiglia (dove entra in gioco la sabbia ceramica):
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Lo stampo in silicone flessibile è troppo flessibile per sopportare la pressione e il vuoto della fusione. Richiede un supporto rigido.
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Lo stampo in silicone viene riposto in una scatola di fusione e attorno ad esso viene confezionata sabbia da fonderia ceramica mescolata con un legante .
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Questa miscela polimerizza formando un guscio incredibilmente rigido, durevole e termicamente stabile.
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Fusione: l’intero assemblaggio (guscio ceramico + stampo interno in silicone) viene posto sotto vuoto. Viene iniettata resina poliuretanica liquida. Il vuoto rimuove le bolle d’aria, garantendo una fusione perfetta.
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Sformatura: dopo che la resina si è indurita, il guscio ceramico viene rotto, lo stampo in silicone viene aperto e la parte finale viene rimossa.
In sostanza: la sabbia ceramica crea uno “stampo madre” rigido o “guscio di supporto” per il delicato “stampo di lavoro” in silicone.
2. Principali vantaggi dell’utilizzo della sabbia da fonderia ceramica
Perché è preferibile rispetto ad altri materiali come l’intonaco o la sabbia convenzionale?
| Caratteristica | Vantaggio nella fusione sotto vuoto |
|---|---|
| Espansione termica estremamente bassa | Questo è il suo vantaggio principale . A differenza della sabbia di quarzo, che si espande notevolmente con il calore (causando difetti di fusione), la sabbia ceramica è dimensionalmente stabile. Questo è fondamentale perché la reazione esotermica della resina indurente può generare calore e un guscio stabile garantisce la precisione del pezzo. |
| Alta refrattarietà | Può resistere a temperature molto elevate senza rompersi. Questo lo rende adatto alla colata di resine ad alta temperatura e consente di utilizzare lo stampo per più cicli di produzione senza degradarsi. |
| Ottima comprimibilità | Nonostante la sua resistenza, il guscio in ceramica è sufficientemente fragile da poter essere facilmente staccato dallo stampo in silicone e dalla parte finale senza danneggiarli. Questo è fondamentale per preservare lo stampo in silicone per i calchi futuri. |
| Alta resistenza | Crea un guscio molto rigido che elimina completamente qualsiasi deformazione dello stampo in silicone durante l’iniezione della resina, dando vita a parti con elevata precisione dimensionale. |
| Riutilizzabilità | Sebbene non siano infinite, alcune sabbie ceramiche possono essere recuperate e riutilizzate per più cicli di produzione di conchiglie, offrendo una migliore efficienza in termini di costi per lotti più grandi rispetto agli intonaci monouso. |
3. Specifiche tipiche per la fusione sotto vuoto
Quando si seleziona una sabbia da fonderia ceramica per la fusione sotto vuoto, si dovrebbero considerare:
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Tipo: Sabbia ceramica sferica o subangolare (come Ceramiste™ o marchi simili a base di silicato di allumina).
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Numero di finezza del grano AFS (GFN): in genere si utilizza un grado fine, spesso compreso tra 80 e 130 GFN . Questo garantisce una superficie liscia del guscio e cattura i dettagli più fini del modello master.
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Legante: viene solitamente utilizzato con un sistema legante cold-box a base di resina furanica o resina fenolica , che polimerizza rapidamente e garantisce un’elevata resistenza.