Preskočiť na obsah

Metóda studeného jadrovníka

Croningova metóda aj metóda horúceho jadrovníka vyžadujú ohrev modelového zariadenia, a tým aj energiu potrebnú na vytvrdzovanie spojív. Americká firma Ashland Chemical Company predstavila v roku 1968 metódu studeného jadrovníka (Cold-Box Process, skrátene metóda CB) určenú pre hromadnú výrobu jadier, pri ktorej sa jadrá zo živicových formovacích zmesí vytvrdzujú bez ohrevu, t.j. v studenom jadrovníku (americký patent, 1966). Táto metóda bola pôvodne označovaná ako Ashland Cold-Box Process, v súčasnosti sa nazýva  Fenol-uretá­no­vá metóda studeného jadrovníka (PUCB – Phenolic Urethane Cold Box Process). Metó­da kombinuje výhody metódy CO2 a metódy horúceho jadrovníka. Z metódy CO2 preberá rovnaký postup vytvrdzovania použitím plynného katalyzátora (riadené vytvrdzo­vanie), spôsobujúci takmer okamžité vytvrdzovanie formovacej zmesi v želanom okamžiku a z metódy horúceho jadrovníka preberá výhody organických spojív, predovšetkým ich vynikajúcu vytĺkateľnosť.

Princíp procesu spočíva v tom, že formovacia zmes so živicovým spojivom je zhustená v nevyhrievanom jadrovníku vystrelením a následne je formovacia zmes prefúknutá parami katalyzátora, čím nastáva okamžité vytvrdenie zmesi v jadrovníku alebo na modelovej doske. Katalyzátor amínového typu je ľahko prchavá, silne zapáchajúca kvapalina, ktorá je leptavá (pH = 10) a horľavá, navyše jej pary sú výbušné. Preto je pre vytvrdzovanie nutný uzavretý systém. Jadro sa po vstrelení do jadrovníka (A) prefúkne parami katalyzátora, ktoré sú pripravené v generátore (B). Čas vytvrdzovania je zvyčajne niekoľko sekúnd. Pretože pary katalyzátora tvoria so vzduchom výbušnú zmes, nosným plynom je buď dusík alebo oxid uhličitý. Celý systém je hermeticky uzavretý, použité pary sú privádzané do neutralizátora (C), kde sa neutralizujú kyselinou fosforečnou alebo spaľujú. Výhodnejšie je použiť chemickú práčku plynov s H2SO4, ktorá umožňuje získať katalyzátor na opätovné použitie. Po aplikácii pár katalyzátora nasleduje cyklus preplachovania jadra vzduchom, ktorý odstráni zvyšky katalyzátora z vytvrdeného jadra. Vytvrdené jadro je pripravené na vybratie z jadrovníka v priebehu 20 až 30 sekúnd po vstrelení.

Princíp vytvrdzovania jadra metódou Ashland Cold-box:
A) zostava jadrovníka,  B) generátor,  C) neutralizátor /regenerátor
1 – jadro,  2 – jadrovník s kanálikmi na prívod aj odvod plynu, 3 – tekutý amínový katalyzátor, 4 – ovládací vzduch,  5 – nosný plyn /vzduch na preplach,  6 – rozprašovacia dýza, 7 – chemická pračka plynu,  8 – spaľovanie amínových zvyškov