چسب بنتونیت چیست
بنتونیت یک خاک رس جاذب حاوی مونتموریلونیت است که با جذب آب ، چسبناک می شود به همین دلیل از آن به عنوان چسب بنتونیت در کاربردهای مختلفی از جمله حفاری چاه های نفت و آب و یا تهیه قالب های ریخته گری استفاده می کنند. خاک رس بنتونیت به علت دارا بودن ویژگی های کلوئیدی و چسبندگی می تواند ماسه استفاده شده در تهیه قالب ریخته گری را تقویت کند. به دلیل اینکه قالب های ریخته گری فلزات ، تحت فشار و حرارت زیادی قرار می گیرند ، بنابراین باید از استحکام زیادی هم برخوردار باشند. برای تقویت قالب های ماسه ای از چسب بنتونیت استفاده می شود که در ادامه مطلب به معرفی علت استفاده از بنتونیت و نوع بنتونیت مصرفی می پردازیم.
نقش چسب بنتونیت در تهیه قالب ریخته گری فلزات
بیشتر از ۶۰ درصد قالب های ریخته گری فلزات از ماسه سبز تهیه می شوند که ترکیبی از ماسه ، خاک رس و آب است. تهیه این قالب های ماسه به آب ، انرژی ، زمان و تخصص فنی نیاز دارد. بنتونیت یک خاک جاذب است و خاصیت تورم پذیری و گرانروی فوق العاده ای دارد به طوری که می تواند تا ۱۵ برابر حجم خود آب جذب کند. چسب خاک رس برای قالب های ریخته گری فلزات که نیاز به استحکام خشک بالا و مقاومت گرم دارند بسیار موثر است. نقش خاک بنتونیت در ترکیب با ماسه ، کمک به حفظ دقت ابعادی و افزایش استحکام خشک و گرم می باشد.
در تهیه قالب ریخته گری فلزات ، علاوه بر ماسه و خاک رس بنتونیت می توان از افزودنی های دیگری همچون سلولز ، غلات ، ذغال سنگ دریایی و سایر افزودنیها استفاده نمود. امروزه خاک های رس فعال شده و اصلاح شده که رفتار های متفاوتی از رفتار های طبیعی خود دارند هم روایج پیدا کرده است.
برای چسب بنتونیت از چه نوع بنتونیتی استفاده می شود؟
خاک رس بنتونیت موجود در طبیعت دارای انواع مختلفی است که به صورت بنتونیت سدیمی ، بنتونیت کلسیم دار و بنتونیت پتاسیمی یافت می شود. چسب بنتونیت باید از بنتونیت سدیم دار انتخاب شود زیرا ویژگی های متورم شوندگی و گرانروی زیادی دارد. بنتونیت سدیمی استحکام خشک و مقاومت گرم قالب را به صورت چشمگیری افزایش می دهد و به قالب گیری کمک می کند تا دقت ابعادی خود را حفظ کرده و استحکام خشک و گرم بیشتری را ارائه دهد.
اما برای تهیه چسب بنتونیت ریخته گری آهنی ، استفاده از بنتونیت کلسیمی توصیه نمی شود زیرا بالا بودن غلظت یون کلسیم در آن موجب کاهش جذب آب و در نتیجه از دست رفتن سریعتر آب می شود بنابراین قدرت خشکی و مقاومت گرم کمتری دارد. بر خلاف بنتونیت سدیم دار که می تواند تا ۱۵ برابر حجم خشک خود با جذب آب متورم شود ، بنتونیت کلسیمی تنها تا ۲ برابر حجم خود متورم می گردد. این نوع بنتونیت مقاومت فشاری و نفوذپذیری خوبی دارد و گاهی برای ریخته گری غیر آهنی (سایر فلزات به جز آهن) بکار می رود. به همین دلیل بعضی اوقات از نسبت مشخصی از ترکیب بنتونیت سدیمی و کلسیمی به عنوان چسب بنتونیت برای تهیه قالب ریخته گری فلزات استفاده می شود.