A homok ideális közeg folyékony fém kívánt formába való öntéséhez. Először az alkalmas homokot kötőanyaggal (pl. gyantával) keverik össze, majd géppel a kívánt alakúra préselik. E homoktömb határozza meg a későbbi munkadarab szerkezetét (2. ábra). A folyékony fémet az öntőformába öntik, majd miután a munkadarab teljesen megszilárdult kibontják a homokból. A kötőanyag maradékai eltávolítása után a homok újra hasznosítható újr öntőformák készítéséhez. Ehhez az alkalmazáshoz az öntőforma és a folyékony fém közötti reakciók megakadályozása érdekében nagytisztaságú, szinte tiszta kvarcból (SiO2) álló homok szükséges.
A homoknak továbbá jó gázáteresztéssel és kicsiny összenyomhatósággal is kell rendelkeznie. A homokszemek méretét gondosan ellenőrizni kell, mivel az befolyásolja a homoköntvény felülete szerkezetét. Az durva lesz, ha a szemcseméret túl nagy. Az öntészeti homokfajták méreteloszlása 0,1 mm – 0,8 mm között van, 0,2 mm és 0,45 mm közötti átlagértékkel. Az öntészeti homokfajták mérete jellemzésére szolgál az AFS finomsági szám (AFS = American Foundry Society). Ezt a számot a szabványos ASTM szitákkal meghatározott méreteloszlásból számítják ki. Mindegyik frakció értékét megszorozzák súlyozó tényezővel, az eredményeket összeadják és az összeget 100-zal elosztják. Megjegyzendő, hogy az eredményül adódó AFS szám nagyobb lesz, ha az átlagméret csökken. Az AFS szám az egységnyi súlyban lévő homokszemek számával arányos.
AFS szám számítása. Megjegyzendő, hogy az AFS szám csak akkor számítható, ha a megfelelő lyukméretű szitákat használták. A választott szitáknak az ASTM mesh szitasorozat egymás utáni tagjainak kell lenniük.
Öntészeti homok, homoköntvény és öntvénydarab
A CAMSIZER P4 dinamikus képfeldolgozó analizátor 20 μm - 30 mm mérettartományban képes meghatározni a szemcsék méretét és alakját, ezért ideálisan alkalmas az öntészetben szokásosan használatos homok rutin vizsgálatára. A vizsgálandó homokszemeket vibrációs csúszda juttatja a mérőzónába, ahol szabad esésben hullanak alá a sík fényforrás előtt. Árnyképeik vetületét kamerarendszer veszi fel és értékeli ki valós időben. Ez többféle méret- és alakparaméter egyidejű mérését teszi lehetővé, ilyen paraméterek pl. a homokszemek szélessége, hossza, vetületével egyenlő területű kör átmérője, oldalaránya, kereksége, kompaktsága, stb. E kialakítás óriási előnye, hogy nagy mennyiségű minta mérhető meg csupán néhány perc alatt.
A CASMIZER P4 analizátor 60 képet készít és dolgoz fel másodpercenként, így az analízis általában kevesebb, mint három percig tart. A CAMSIZER P4 nem igényel karbantartást, gyorsabb és megbízhatóbb, mint a hagyományos szitaelemzés. A CAMSIZER P4 kialakítása robusztus, rezgésekre és szennyezésekre nem érzékeny. A készülék működhet ipari és laboratóriumi körülmények között is.
Ez a példa új és újrahasznosított öntészeti homok CAMSIZER P4 analizátorral végzett szemcseméret mérése eredményeit mutatja be. Az 5. ábrán láthatók a minták q3 (sűrűség) eloszlásai. A három különböző fajtájú "új homok" méreteloszlása nagyon szűk, azaz az összes homokszem nagyon hasonló méretű. A használt homok méreteloszlása széles, ráadásul a kötőanyag égési maradványaiból származó jelentős mennyiségű finomrészt is tartalmaz. Ezt az anyagot nem lehet újra felhasználni, mivel a finom szemcsék annyira lecsökkentik a porozitást, hogy a füstgáz nem tud megfelelően távozni a következő öntés során. Ezért a használt homokot feldolgozzák, kondicionálják és új homokkal összekeverve hasznosítják újra. Ez a lehető legalacsonyabb szinten tartja az új homok fogyasztását. Az öntészeti homok méreteloszlása meghatározása hagyományos módszere a szitaelemzés. Olcsó és egyszerű módszer, bár csak korlátozott felbontású, idő- ill. munkaigényes és humán hibaforrást jelentő eljárás. A CAMSIZER P4 használata gyors, teljesen automatizált és a hagyományos szitaelemzés eredményeinek tökéletesen megfelelő módszert kínál (6. ábra). Természetesen a szoftver kiszámítja az 1. ábra szerinti AFS számot is.
CAMSIZER P4 analízis eredményei három különböző homokmintával: új homok (kék), használt homok (zöld) és újrahasznosított homok (vörös).
CAMSIZER P4 analízis eredményei: két homokminta (vörös/kék) kumulatív eloszlásai (Q3). A fekete csillagok (*) a megfelelő szitaelemzési értékek.
A CAMSIZER P4 analizátor ideális az öntészeti homok méréséhez. Az új és az újrahasznosított homok a legnagyobb helyeséggel jellemezhető csupán néhány percig tartó méréssel. Ez nagy mintafeldolgozási teljesítményt, csökkentett munkaráfordítást és rövidebb minőségellenőrzési válaszidőket biztosít. Az eredmények könnyen összhanggba hozhatók a hagyományos szitaelemzés eredményeivel, így a termékspecifikációk változatlanok maradhatnak. A CAMSIZER P4 kiegészíthető AutoSampler egységgel is (7. ábra), ami akár 12 minta egymás utáni mérését is lehetővé teszi. Az AutoSampler egység várakozhat készenléti (stand-by) üzemmódban és új minta betöltésekor automatikusan indíthatja a mérés.
CAMSIZER P4 analizátor AutoSampler egységgel