Einfluss der Sandverteilung auf die Eigenschaften von 3D-gedrucktem Sand

Exklusiv
GIESSEREI PRAXIS 05-06/2020
Forschung
Formstoffe

Zweck dieser Studie war es, die Auswirkung der Siebverteilung auf die endgültigen Eigenschaften von dreidimensional (3D) gedrucktem Quarzsand zu bewerten. Die ausgewählten Sandgemenge waren Dreisieb-Sande mit Kornfeinheitsnummer (Grain Fineness Number) GFN 57 und GFN 70. Diese Sande von der Lagerstätte Illinois, St. Peter, bestanden aus hochreinem rundkörnigem Quarzsand und enthielten nur sehr wenige Verunreinigungen, um jeglichen möglichen Einfluss von Verunreinigungen zu verringern. Als Bindersystem wurde in dieser Untersuchung ein kommerziell erhältliches Furanharzsystem verwendet. Die Einstellungen des Sanddruckers wurden für vier unterschiedliche Harzgehalte in den gedruckten Prüfkörpern angepasst. Zur Bestimmung eines Unterschieds zwischen den ausgewählten Siebverteilungen wurden anhand der Prüfkörper folgende Versuchskriterien bewertet: Masse, Zugfestigkeit, Ritzhärte, Dichte und Glühverlust (Loss On Ignition – LOI). Es wurden sechzehn Versuche mit acht Wiederholungsversuchen durchgeführt. Die Analyse ergab, dass bei herkömmlichen Bindergehalten die GFN 70-Sande eine höhere Zugfestigkeit und Ritzhärte aufwiesen als die GFN 57-Sande.

Sand Distribution Effect on Three-Dimensional
Printed Sand Properties

The purpose of this study was to assess the impact screen distribution has on the final properties of three-dimensional (3D) printed silica sand. The aggregates selected were 57 grain fineness number (GFN) and 70 GFN three-screen sands. These Illinois St. Peter deposit sands were a high-purity round grain silica and had low trace contaminants, to reduce any possible influence from contaminants. The resin system utilized in this investigation was a commercially available furan resin system. Sand printer settings were adjusted for four different resin contents on the printed test specimens. The test criteria to determine a difference between the selected screen distributions would be evaluated by the test samples: mass, tensile strength, scratch hardness, density, and loss on ignition (LOI). Sixteen trials were completed with eight replicate trials. The analysis revealed at traditional foundry resin levels the 70 GFN retained higher tensile and scratch hardness than the 57 GFN.

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