Ветроэнергетическая отрасль переживает стремительный рост рынка. Постоянно поступают заказы на наземные и морские ветротурбины большой мощности, а крупные производители отливок для ветроэнергетики берутся за изготовление отдельных компонентов весом до 100 тонн. Ключевые детали, такие как ступицы, основания и корпуса главных валов, имеют сложную конструкцию и большую толщину стенок, что предъявляет жесткие практические требования к общим характеристикам затвердевания формовочных материалов, не требующих обжига. Неравномерное отверждение между поверхностью и внутренней частью песчаных форм стало критическим узким местом процесса, ограничивающим выход годных изделий крупных отливок.

I. Основные причины образования трещин из-за неравномерного твердения в крупных песчаных формах для ветроэнергетических установок: не только поверхностные дефекты, но и скрытые недостатки процесса.

В отличие от отливок малого и среднего размера, изготавливаемых с использованием тонких слоев песка, обеспечивающих быстрое и равномерное отверждение, песчаные формы для отливок ветроэнергетических установок класса 100 тонн характеризуются сверхтолстыми слоями песка, многочисленными структурными мертвыми зонами, плотными зонами охлаждения и неравномерным теплоотводом. Обычные фурановые смолы отличаются низкой скоростью реакции отверждения, недостаточным количеством активных групп и высоким уровнем водовыделения в процессе полимеризации. Реакция отверждения происходит только на поверхностном слое песчаной формы, в то время как реакция в глубине песчаного тела отстает, приводя к неполному затвердеванию, что вызывает ряд сложных производственных проблем, отраженных в трех ключевых моментах:

1. Неравномерное отверждение поверхности и внутренних слоев, недостаточная прочность глубокого слоя, склонность к растрескиванию и высыпанию песка во время удаления старого покрытия.

   Смола на поверхности больших песчаных форм вступает в реакцию в достаточной степени и быстро затвердевает, чтобы соответствовать визуальным требованиям для снятия модели. Тем не менее, реакции отверждения ограничены в глубоких секциях формы, мертвых зонах стержня и областях, закрытых закалочными материалами, что приводит к рыхлой песчаной массе и низкой внутренней прочности. Скрытые дефекты, такие как трещины и высыпание песка, как правило, возникают под напряжением во время снятия, обработки и закрытия формы. Эти дефекты трудно обнаружить на ранней стадии, и в конечном итоге они приводят к браку литья, увеличению производственных затрат и увеличению рабочего времени.

2. Резкое падение прочности после сушки покрытий горелкой, значительно возросший риск образования горячих трещин.

   Песчаные формы для отливки изделий из ветроэнергетических установок необходимо покрывать огнеупорными покрытиями и сушить горелкой для обезвоживания, чтобы избежать пористости во время заливки. Обычные фурановые смолы не обладают термостойкостью; их поверхностная структура повреждается, и прочность быстро снижается после высокотемпературного нагрева. Между внутренним и внешним слоями песчаных форм возникает температурное напряжение, и легко появляются трещины в таких местах, как зоны охлаждения, переходные зоны толщины стенок и углы, что приводит к образованию горячих трещин в отливках.

3. Замедленное отвердевание в условиях низких температур, постоянно высокий процент дефектов при зимнем производстве.

   Низкие температуры снижают полимеризационную активность смол и еще больше усложняют процесс глубокого отверждения в толстых песчаных формах. В зимнем производстве часто наблюдаются более длительные циклы снятия опалубки и частые трещины вокруг охлаждающих элементов. Фактические данные цеха показывают, что частота дефектов в виде трещин в крупных отливках для ветроэнергетики после сушки горелкой может достигать трехкратного уровня по сравнению с летним периодом, что серьезно влияет на стабильность выхода годной продукции и производственные мощности.

Кроме того, неравномерное отверждение традиционных смол приводит к несоответствию жесткости и разрушению всей песчаной формы. Песчаная форма не может адаптироваться к ритму усадки при затвердении отливок во время заливки, что еще больше усугубляет такие дефекты, как растрескивание при высокой температуре и деформация отливок. Это стало основным препятствием для высокотехнологичного производства крупных отливок для ветроэнергетических установок.

II. Технический механизм фурановой смолы нового поколения XINDA: двухмерная оптимизация для решения проблем отверждения на начальном этапе.

Механизм 1: Улучшение реакционной активности и прочности сшивания.

Увеличение доли активных групп в фурановой смоле повышает ее химическую активность и усиливает прочность сшивки песчаных форм.

Механизм 2: Снижение образования воды в процессе полимеризации и оптимизация эффективности отверждения глубоких слоев.

Оптимизация рецептуры и технологического процесса позволяет сократить количество воды, образующейся в реакции полимеризации смолы, что эффективно улучшает свойства глубокого отверждения толстых песчаных форм.

III. Комплексное повышение эффективности, прочности и стабильности фурановой смолы XINDA.

1. Значительно улучшена конечная прочность

   Прочность готового изделия через 24 часа более чем на 10 % выше, чем у обычных фурановых смол. Песчаные формы обладают большей общей жесткостью, отличной ударопрочностью и устойчивостью к деформации, идеально выдерживая давление заливки крупногабаритных отливок класса 100 тонн.

2. Чрезвычайно оптимизированные характеристики отверждения на протяжении всего процесса.

   Гарантируя то же время работы без изменения традиционных операций формования для рабочих, FDF280 обеспечивает более равномерное отверждение благодаря превосходному проникновению песка, полностью устраняя проблему неполного отверждения толстых слоев песка.

3. Значительно повысилась эффективность производства.

   Время извлечения деталей из крупных песчаных форм для ветроэнергетических установок может быть сокращено примерно на один час, что значительно сокращает цикл ожидания формования крупногабаритных деталей и повышает эффективность оборота линии. Это эффективно решает проблемы, связанные с длительными производственными циклами и ограниченными возможностями для изготовления тяжелых отливок.

4. Улучшенные характеристики при низких температурах, обеспечивающие значительный прогресс.

   Он сохраняет высокую реакционную активность в условиях низких температур осенью и зимой, отличаясь стабильной скоростью отверждения и превосходным эффектом глубокого отверждения. Эффективно снижает частоту образования трещин в песчаных формах и снижение выхода годной продукции зимой. При этом потеря прочности песчаных форм после нанесения покрытия и сушки горелкой минимальна, а термическая стойкость к растрескиванию значительно улучшена, что позволяет эффективно предотвращать образование трещин при высоких температурах.

Преодолевая присущие традиционным фурановым смолам технические ограничения, XINDA сочетает в себе множество преимуществ: высокую активность, быстрое отверждение, превосходное сквозное отверждение, высокую конечную прочность, устойчивость к низким температурам и стойкость к горячему растрескиванию. Она комплексно решает основные проблемы, включая растрескивание песчаных форм, недостаточное отверждение, низкую эффективность производства и нестабильный выход годной продукции при отливке крупных изделий для ветроэнергетики, помогая литейным заводам снижать затраты, улучшать качество и повышать эффективность.