1. Pourquoi ne faut-il pas appliquer immédiatement la peinture sur les noyaux nouvellement moulés et les zones réparées ?

Lors du moulage ou de la réparation de moules et de noyaux neufs, la réaction de durcissement de la résine n'en est qu'à ses débuts : avec les peintures à base d'eau, l'eau contenue dans la peinture interfère avec le durcissement normal de la résine ; les polyisocyanates non réagis dans les résines autodurcissantes phénol-uréthane réagissent également avec l'eau et deviennent inefficaces ; avec les peintures à base d'alcool, une inflammation immédiate après application peut provoquer une surchauffe de la résine non réagie ; finalement, tous ces éléments endommagent la stabilité de surface du moule et du noyau.

2. Pourquoi la résine auto-durcissante au furane contenant 70 à 80 % d'alcool furfurylique présente-t-elle la résistance finale la plus élevée à température ambiante ?

La résistance finale d'une résine autodurcissante à base de furane à température ambiante dépend du rapport alcool furfurylique/résine urée-formaldéhyde et de la teneur en eau : une proportion plus élevée de résine urée-formaldéhyde confère une résistance finale supérieure à température ambiante. Lorsque la teneur en alcool furfurylique dépasse 80 %, la teneur en azote diminue, et la résistance finale à température ambiante diminue avec l'augmentation de la teneur en alcool furfurylique. Une augmentation de la proportion de résine urée-formaldéhyde (et une diminution de la teneur en alcool furfurylique) entraîne une augmentation de la teneur en eau de la résine, ce qui réduit la vitesse de durcissement et la résistance finale. Lorsque la teneur en alcool furfurylique est inférieure à 70 %, la diminution de la résistance finale due à la teneur en eau est plus importante que l'augmentation due à l'augmentation de la proportion de résine urée-formaldéhyde ; par conséquent, la résistance finale à température ambiante est maximale lorsque la teneur en alcool furfurylique se situe entre 70 % et 80 %.

3. Pourquoi une activité catalytique excessive/un ajout excessif d'agent de durcissement entraîne-t-il une diminution de la résistance finale du sable de résine ?

Une activité catalytique excessive ou un ajout excessif d'agent de durcissement entraînent une phase de pré-durcissement trop courte pour le sable de résine : les prépolymères, irrégulièrement enroulés et agglomérés, ne sont pas complètement étirés ni ordonnés et sont bloqués dans la structure tridimensionnelle par des prépolymères réticulés. Un grand nombre de groupes actifs ne peuvent participer à la réaction, empêchant ainsi la formation d'un polymère de haut degré de polymérisation. Il en résulte un durcissement rapide et une résistance initiale élevée, mais une diminution significative de la résistance finale.

4. Pourquoi l'acide phosphorique ne convient-il pas comme agent de durcissement pour le recyclage du sable de résine autodurcissante ?

Lorsque l'acide phosphorique est utilisé comme agent de durcissement, après le coulage du moule et du noyau en sable, il ne se décompose pas sous l'effet de la chaleur du métal en fusion. Au lieu de cela, il forme des dépôts de phosphate à la surface des particules de sable. Ces phosphates sont difficiles à éliminer par régénération, ce qui entraîne une diminution significative de la résistance du sable résineux préparé à partir de sable recyclé. Cela augmente également la dilatation du moule et le risque de défauts d'inclusion dans le sable.

5. Pourquoi est-il conseillé de choisir des acides organiques à faible teneur en acide libre et à teneur élevée en acide total comme agents de durcissement pour le sable autodurcissant à base de résine méthylphénolique durcissante à l'acide, plutôt que des acides inorganiques ?

Les résines méthylphénoliques durcies à l'acide présentent une teneur en eau élevée. Lors de la réticulation, outre l'eau produite par la polymérisation de la résine, une grande quantité d'eau est libérée. Cette eau dilue le durcisseur, ralentissant ainsi la réaction. Augmenter simplement la teneur en acide libre du durcisseur permet d'accélérer le durcissement, mais réduit considérablement la résistance du sable de résine. Augmenter l'indice d'acide total permet de garantir la vitesse de durcissement tout en évitant une diminution significative de la résistance. Les acides inorganiques ont généralement une teneur élevée en acide libre, ce qui entraîne une faible compatibilité. Il est donc conseillé de choisir des acides organiques à acidité totale élevée et à faible teneur en acide libre.

6. Pourquoi la quantité de durcisseur ajoutée au sable de résine méthylphénolique durcie à l'acide doit-elle être exprimée en pourcentage de la résine ?

La raison principale réside dans les propriétés intrinsèques de la résine et l'effet de dilution de la réaction de réticulation, ce qui impose d'ajuster la quantité de durcisseur ajoutée en fonction de la quantité de résine : la résine est neutralisée à l'acide avant sa sortie d'usine et est faiblement acide, ce qui la rend beaucoup moins sensible aux durcisseurs acides que la résine furanique. Une concentration d'acide plus élevée est donc nécessaire pour que la réaction de réticulation ait lieu. La résine présente une teneur en eau élevée (environ 15 % ou plus) et, lors de la réticulation, outre la production d'eau par condensation, elle libère également une grande quantité d'eau miscible, ce qui dilue le durcisseur. Plus la quantité de résine ajoutée est importante, plus l'effet de dilution de l'eau sur le durcisseur est marqué, ce qui nécessite une augmentation proportionnelle de la quantité de durcisseur ajoutée pour maintenir la même vitesse de durcissement. Par conséquent, la quantité de durcisseur ajoutée doit être calculée en pourcentage de la quantité de résine et augmenter avec celle-ci.