Materiały do procesu cold-box
Powodem rozwoju procesu cold-box oraz innych metod utwardzania rdzeni gazem była konieczność podgrzewania oprzyrządowania przy procesie hot-box. Wprawdzie już na początku lat 50-tych zaczęto stosować utwardzanie rdzeni w temperaturze pokojowej, przedmuchując dwutlenkiem węgla. Okazało się jednak, że stosunkowo niska wytrzymałość rdzeni wykonanych przy zastosowaniu spoiw nieorganicznych utwardzanych CO2 ograniczyła stosowanie tej metody do rdzeni prostych.
Podczas wystawy w Cleveland/Ohio w roku 1968 oraz na odbywających się w tym samym roku w Düsseldorfie Targach GIFA, proces cold-box cieszył się szerokim zainteresowaniem. Na obydwu imprezach odlewniczych zostały pokazane odpowiednie spoiwa oraz maszyny do tego procesu.
Początkowo w Niemczech tylko niektóre odlewnie aluminium uznały zalety procesu cold-box do produkcji rdzeni. Następnie metoda ta rozwijała się bardzo szybko, również jeżeli chodzi o produkcję odlewów z żeliwa szarego, sferoidalnego i staliwa.
Pod koniec lat 70-tych nastąpił decydujący krok naprzód poprzez wynalezienie odpornego na wilgoć systemu cold-box. Zostały bowiem spełnione warunki pozwalające zastosować pokrycia wodne.
Powodem tak szybkiego rozwoju nowej metody były:
- możliwość zastosowania zimnej rdzennicy
- możliwość szybkiej wymiany rdzennicy
- krótkie czasy utwardzania
- wzrost efektywności produkcji
Wprowadzenie termicznie stabilnego systemu cold-box na początku lat 90-tych pozwoliło na bezproblemowe wytwarzanie w przemyśle samochodowym bardzo skomplikowanych rdzeni koszulek wodnych oraz rdzeni kanałów olejowych, które były dotychczas produkowane w procesie hot-box oraz na bazie piasków otaczanych. Dzięki temu systemowi możliwe było po raz pierwszy stosowanie rdzeni bez dodatkowych pokryć do produkcji odlewów sferoidalnych oraz otrzymywanie odlewów o gładkiej powierzchni.
W roku 1996 firma Hüttenes-Albertus zaproponowała branży odlewniczej nowo opatentowany, przyjazny dla środowiska system cold-box, który wykazał się znacznie mniejszą emisją nieprzyjemnego zapachu przy wytwarzaniu rdzeni, redukcją benzenu, toluenu i ksylenu w procesie odlewania oraz innymi znaczącymi technicznymi zaletami w stosunku do klasycznego systemu cold-box.
Zalety systemu cold-box ‘96:
- bardzo dobre oddzielanie rdzenia lub formy od rdzennicy
- zminimalizowanie procesu narastania żywicy na powierzchni rdzennicy.
- redukcja zużycia katalizatora
- podwyższenie wydajności procesudzięki wyższej stabilności termicznej nowego systemu cold-box można było uniknąć wad odlewniczych takich jak erozja metalu lub strupy.
- poprawa dokładności wymiarowej odlewów
W nowym systemie cold-box w miejsce dotychczas stosowanych węglowodorów aromatycznych zastosowano rozpuszczalniki do żywic i aktywatorów na bazie roślinnej.
W międzyczasie pojawiła się na rynku druga generacja „nowego systemu cold-box", który również w dziedzinie odlewów aluminiowych obok dobrej wybijalności rdzeni wykazuje inne zalety.
W ostatnim czasie powiodły się również próby produkcji z żywicami trzeciej generacji systemu cold-box o zawartości wolnego fenolu poniżej 1 %.
Z powyższym osiągnięciem związane są następujące zalety:
- redukcja emisji fenolu
- podwyższenie zawartości substancji stałych oraz związana z tym większa wytrzymałość
- zmniejszenie skłonności do klejenia się i przywierania materiałów formierskich podczas sporządzania form i rdzeni
- niezmienna lepkość
- żywica nie jest materiałem niebezpiecznym, co powoduje zmniejszenie kosztów jej transportu i składowania
Bez wątpienia zastąpienie rozpuszczalnika o nieprzyjemnym zapachu przez przyjazny dla środowiska materiał nie jest jeszcze zakończone, a nowe badania i próby stawiają sobie za cel jeszcze większe osiągnięcia w tej dziedzinie.
Jak duże znaczenie w odlewnictwie posiada system cold-box świadczy chociażby to, że w Niemczech ponad 57 % wszystkich seryjnie produkowanych rdzeni jest sporządzane za pomocą właśnie tej metody.

