انواع مختلفی از ماسه ریختهگری وجود دارد که میتوان آنها را بر اساس ترکیب معدنی، منبع و خواصشان به شرح زیر طبقهبندی کرد. هر نوع ماسه مزایا و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارد.
ماسههای ریختهگری رایج و توضیحات مفصل آنها در ادامه آمده است:
۱. شن سیلیس – رایجترین و اساسیترین
• ترکیب: جزء اصلی دی اکسید سیلیکون (SiO₂) است. هرچه میزان SiO₂ بیشتر باشد، دیرگدازی بهتر است.
این ماده میتواند به عنوان سنگدانه پایه در سیستمهای مختلف چسباننده، از جمله ماسه رسی (ماسه سبز)، ماسه رزینی و ماسه شیشهای آبدار، عمل کند.
۲. ماسه کرومیت – ماسه سطحی مرغوب
• ترکیب: عمدتاً از FeCr₂O₄ و غنی از Cr₂O₃ تشکیل شده است.
• مزایا:
• دیرگدازی بسیار بالا (>۱۹۰۰ درجه سانتیگراد)
• پایداری حرارتی خوب (ضریب انبساط پایین)
• مقاومت قوی در برابر سرباره
• خنک شدن سریع، که به اصلاح اندازه دانه کمک میکند.
معایب:
گران بودن
خطرات زیستمحیطی: دمای بالا در محیطهای قلیایی ممکن است کروم شش ظرفیتی سمی تولید کند و ماسه ضایعاتی باید به عنوان زباله خطرناک دفع شود. کاربردها: در درجه اول برای سنگزنی سطحی یا پوششدهی ریختهگریهای فولادی (بهویژه قطعات بزرگ فولاد کربنی و فولاد آلیاژی) برای جلوگیری از چسبندگی ماسه استفاده میشود.
۳. ماسه زیرکن – بهترین
ترکیب عملکردی: عمدتاً از سیلیکات زیرکونیوم (ZrSiO₄) تشکیل شده است.
مزایا:
دیرگدازی بسیار بالا (>۲۴۰۰ درجه سانتیگراد)
ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین (تقریباً کمترین مقدار در بین تمام قالبهای ماسهای)، که منجر به دقت ابعادی بسیار بالا در ریختهگریها میشود.
رسانایی حرارتی بالا و خنک شدن سریع ریختهگریها.
ذرات ریز و گرد، که منجر به سطوح ریختهگری بسیار صاف میشود.
معایب:
بسیار گران است. ذخایر جهانی محدود است و عرضه تحت تأثیر عوامل ژئوپلیتیکی قرار میگیرد.
کاربردها: ریختهگریهای دقیق که به کیفیت سطح و دقت ابعادی بسیار بالایی نیاز دارند، مانند پوششهای نهایی و مواد سنبادهزنی برای ریختهگری دقیق؛ شن سطحی برای ریختهگریهای فولادی بزرگ و ضخیم.
۴. ماسه اولیوین – جایگزینی سازگار با محیط زیست
ترکیب: عمدتاً از (Mg، Fe)₂SiO₄ تشکیل شده است.
مزایا:
ضریب انبساط حرارتی پایین، بین ضریب انبساط حرارتی ماسه سیلیسی و ماسه کرومی.
دیرگدازی بالا (تقریباً ۱۷۵۰-۱۸۵۰ درجه سانتیگراد).
از نظر شیمیایی خنثی، به ویژه مناسب برای ریختهگری فولاد با منگنز بالا (با MnO واکنش نمیدهد).
بدون خطرات گرد و غبار سیلیس، سازگار با محیط زیست و غیر سمی.
معایب:
سختی بالا، باعث سایش شدید تجهیزات میشود.
مستعد خوردگی اکسید آهن در دماهای بالا. • کاربردها: قطعات فولادی با منگنز بالا (مانند سوزنهای سوزن و کفشکهای پیست)، قطعات فولادی آلیاژی و قطعات چدنی. این یک جایگزین سازگار با محیط زیست برای ماسه سیلیس و ماسه کروم است.
کاربردها: یک ماسه جایگزین همه کاره با عملکرد عالی مناسب برای فرآیندهای مختلف، از جمله قالب گیری ماسه ای چاپ سه بعدی، ماسه رزینی و ماسه پوشش داده شده. مناسب برای ریخته گری آهن، فولاد و آلیاژهای غیر آهنی.
