砂の試験方法–フルプロセス

サンドテスト ：この記事では、鋳造所で理解することが非常に重要なさまざまな砂の試験方法について説明します。

プログレッシブファウンドリでは、ファウンドリサンド 鋳物と同じくらい注目に値する。鋳物砂は、完成した鋳造のコストの3分の1を占める可能性があります。したがって、砂型鋳造の現代の大量生産では、その組成と特性の制御を維持するために、主要な成形材料を構成する鋳物砂を定期的にテストする必要があります。テストは化学的または機械的のいずれかです。

化学的試験は、砂の中の望ましくない元素を決定するためにのみ使用され、ほとんどの場合、機械的試験が使用されます。表11.7は、鋳物砂の平均需要を示しています。

穀物の細かさ

粒度 砂の量は「木目細かさ番号」と呼ばれる番号で表されます 」は、混合物中の小さい粒子と大きい粒子の平均サイズと比率を示します。与えられた粒子の細かさの数は、同じ数のメッシュを含む直径280mmの標準的なふるいに対応します。細かさのテストは、メッシュの細かさに応じて等級分けされ、番号が付けられた標準的なふるいのセットを使用して砂粒をスクリーニングすることによって行われます。ほとんどの鋳造業務では、次の開口部を備えたふるいのバンクが最も便利です（下の表）。

重要な機械的試験には、適合性、含水率、粘土含有量、浸透性、圧縮強度、およびカビ硬度が含まれます。粒子の細かさの数値は、上記のパーセンテージの数値に、乗数と呼ばれる、ふるいごとに1つずつ与えられた定数を掛けることによって計算されます。この乗算の積を加算して、合計の積を求めます。次に、細かさの数値は次の式から計算されます：

製品の合計/画面に保持されている砂の割合の合計

砂のテスト方法

さまざまな砂のテスト方法について話し合いましょう：

水分含有量のテスト

この試験は、50 gmの湿った砂を均一に加熱されたオーブンで105°Cから1100°Cの間で一定の重量になるまで乾燥し、デシケーターで室温まで冷却してから、乾燥したサンプルを計量することによって実行されます。グラム単位のサンプルの湿重量と乾燥重量の差を50グラムで割ると、特定の砂の含水率がわかります。

モイスチャーテラーと呼ばれる楽器 現代の鋳造所で広く使用されています。機器は、底が500メッシュの金属スクリーンでできている鍋の湿った砂に熱風を吹き込みます。砂のサンプルを鍋に薄く広げ、50グラムのサンプルに約3分間熱風を吹き込みます。水分が効果的に除去され、正確なバランスがサンプルの重量の減少を決定します。

水分計と呼ばれる携帯用機器 ユーザーは砂の含水率をほぼ瞬時に測定できます。容器に入れられた鋳物砂のサンプルに機器の2つのアームを挿入し、ハンドルの乾電池から供給される小さな電流を湿った砂に流します。砂が濡れているほど、電流が流れやすくなり、インジケーターのたわみによって含水率が測定されます。

粘土含有量テスト

鋳物砂の粘土含有量を測定するためのこの砂試験方法は、砂を水中で攪拌して砂粒子から粘土を分離し、次に水中に懸濁したままの粘土を除去することからなる。室温の蒸留水中で5分以内に沈殿しない物質を粘土物質と呼びます。

砂を成形する際の粘土の割合を決定するために必要な機器は、乾燥オーブン、天びんと重り、および砂洗浄機で構成されています。 50グラムのサンプルから完全に乾燥させた少量の砂を選び、洗瓶に入れます。次に、47ccの蒸留水と25ccの3％苛性ソーダ溶液をこの砂に加えます。

混合物を急速砂攪拌機で５分間、または回転砂洗浄機を使用する場合は１時間攪拌し、５分間放置して、砂粒のより大きな粒子を沈降させる。次に、上の溶液のほとんどが吸い上げられて廃棄され、沈殿しなかった粘土が取り除かれます。この操作は、5分間の沈降期間の後、水が透明になるまで繰り返されます。

最後にボトルをオーブンに入れ、砂が乾いた後、サンプルの重さを量ります。粘土の割合は、サンプルの初期重量と最終重量の差によって決まります。

透過性テスト

透過性 は、所定の時間内に所定の圧力下で砂の標準的な標本を通過する空気の量によって測定されます。透過性装置は、標準の突っ込んだ 5.08 cmを使用します 直径5.08cm 高さ試験片。

透磁率計は、上の図に示すように、適切にバランスがとられた倒立ベルまたはエアホルダーが浮いている円筒形の水タンクを備えています。三方弁を適切に開くことにより、ベルの下に閉じ込められた空気が、図のように砂試料を通って流れます。試験管の底の周りの水銀は気密シールを提供します。この空気の圧力は、水圧計とストレートスケールで取得されます。これは、1cm²あたり10gmの圧力に相当する10cmの水に近い必要があります。

透過性 数値は、断面積が1cm²で深さが1cmの試験片を1gm/cm²の圧力で1分間に通過する空気の体積（cc）として定義されます。透磁率の数値は、次の式を使用して計算されます。

透磁率の数値=（v×h）/（p×a×t）


ここで、v=空気の量=2,000ccです。

h=砂試料の高さ=5.08cm。

p=空気圧=10gm/cm²

a=スペイメンの断面積=20.268cm²

t=秒単位の2,000ccの空気の時間。

v、h、p、およびaは定数であるため、この式は

になります。

透磁率=3,007.2/秒単位の時間

圧縮強度テスト

緑砂および乾燥砂におけるさまざまな結合材料の保持力をテストするために、いくつかのテストが考案されています。圧縮砂試験が最も一般的ですが、引張試験、せん断試験、横方向試験が使用されることもあります。

鋳物砂の緑色の圧縮強度（kgf / cm2）は、混合物が湿ったときに発生する可能性のある最大圧縮強度です。高さ5.08cm×直径5.08cmの突っ込み砂試験片を試験片チューブから押し出し、突っ込みで一番上にある端をユニバーサルサンドストレングスマシンの上部プレートに押し付けます。

機械は、試験片が破裂するまで継続的に増加する荷重を記録するように構成されています。荷重は、試験片が破損するまで約2 kgf/cm2の割合で加えられます。圧縮値は、試験機の緑色の圧縮スケールで直接読み取られます。

金型およびコア硬度テスト

このタイプの砂のテストは、鋳造所の金型硬さ試験機によって実行され、金型がどれだけ強く突っ込まれたかを判断します。テスターは懐中時計くらいの大きさで、硬さテストは数秒でできます。金型表面へのブリネル硬さと同じ原理で動作し、侵入深さはテスターの文字盤に100分の1ミリメートルで示されます。硬度は、kgf/cm2で別のスケールで読み取ることもできます。

結論

使用されているすべてのタイプの砂のテスト方法をカバーしました。この目的のために、さまざまな砂試験装置が使用されます。この記事が気に入っていただけたら幸いです。以下のコメントでフィードバックをお寄せください。