هناك أنواع عديدة من رمال الصب، ويمكن تصنيفها بناءً على تركيبها المعدني ومصدرها وخصائصها. ولكل نوع من أنواع الرمل مزاياه وتطبيقاته الفريدة.
فيما يلي الرمال المستخدمة بشكل شائع والأوصاف التفصيلية:
1. رمل السيليكا – الأكثر شيوعًا وأساسيًا
• التركيب: المكون الرئيسي هو ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂). كلما زادت نسبة SiO₂، زادت مقاومته للحرارة.
يمكن استخدامه كمواد أساسية في أنظمة رابطة مختلفة، بما في ذلك رمل الطين (الرمل الأخضر)، ورمل الراتينج، ورمل الزجاج المائي.
٢. رمل الكروميت – رمل سطحي عالي الجودة
• التركيب: يتكون أساسًا من FeCr₂O₄، وهو غني بـ Cr₂O₃.
• المزايا:
• مقاومة حرارية عالية جدًا (>١٩٠٠ درجة مئوية)
• ثبات حراري جيد (معامل تمدد منخفض)
• مقاومة عالية للخبث
• تبريد سريع، مما يساعد على تحسين حجم الحبيبات.
العيوب:
تكلفة باهظة
. المخاطر البيئية: قد تنتج درجات الحرارة العالية في البيئات القلوية كرومًا سداسي التكافؤ سامًا، ويجب التخلص من نفايات الرمل كنفايات خطرة. التطبيقات: يُستخدم بشكل أساسي في طحن أو طلاء أسطح مصبوبات الفولاذ (خاصةً أجزاء الفولاذ الكربوني الكبير والفولاذ السبائكي) لمنع التصاق الرمل.
٣. رمل الزركون –
تركيبة ذات أداء مثالي: يتكون أساسًا من سيليكات الزركونيوم (ZrSiO₄).
المزايا:
مقاومة حرارية عالية جدًا (>٢٤٠٠ درجة مئوية).
معامل تمدد حراري منخفض جدًا (يكاد يكون الأدنى بين جميع قوالب الرمل)، مما يؤدي إلى دقة أبعاد عالية جدًا في المسبوكات.
موصلية حرارية عالية وتبريد سريع للمصبوبات.
جزيئات دقيقة ومستديرة، مما ينتج عنه أسطح صب ناعمة للغاية.
العيوب:
باهظ الثمن. الاحتياطيات العالمية محدودة، والعرض متأثر بالعوامل الجيوسياسية.
التطبيقات: المسبوكات الدقيقة التي تتطلب جودة سطح عالية جدًا ودقة أبعاد، مثل الطلاءات النهائية ومواد الصنفرة لمسبوكات الاستثمار؛ ورمل السطح لمسبوكات الفولاذ الكبيرة ذات الجدران السميكة.
4. رمل الزبرجد الزيتوني – بديل صديق للبيئة
التكوين: يتكون بشكل أساسي من (Mg, Fe)₂SiO₄.
المزايا:
معامل التمدد الحراري منخفض، بين معامل التمدد الحراري لرمل السيليكا ورمل الكروم.
مقاومة عالية للحرارة (حوالي 1750-1850 درجة مئوية).
محايد كيميائيًا، ومناسب بشكل خاص لصب الفولاذ عالي المنغنيز (لا يتفاعل مع MnO).
لا يوجد مخاطر غبار السيليكا، وصديق للبيئة وغير سام.
العيوب:
صلابة عالية، مما يسبب تآكلًا شديدًا للمعدات.
عرضة للتآكل بأكسيد الحديد في درجات الحرارة العالية. • التطبيقات: مكونات الفولاذ عالي المنغنيز (مثل مقابض التحويل وأحذية الجري)، ومكونات الفولاذ السبائكي، ومكونات الحديد الزهر. وهو بديل صديق للبيئة لرمل السيليكا ورمل الكروم.
التطبيقات: رمل بديل متعدد الاستخدامات يتميز بأداء ممتاز، ومناسب لمجموعة متنوعة من العمليات، بما في ذلك رمل الطباعة ثلاثية الأبعاد، ورمل الراتنج، والرمل المطلي. مناسب لصب الحديد والصلب والسبائك غير الحديدية.