Основываясь на новом открытии исследователями из Университета штата Орегон, многомиллиардная литейная промышленность в мире может вскоре разработать сладкий зуб.
Эта отрасль, которая производит металлические отливки, используемые во всем, от водяных насосов и реактивных двигателей до железнодорожных и автомобильных частей, насчитывает тысячи лет до греческого и римского времени. Это было важно в развитии человеческой цивилизации, но все еще продолжает развиваться.
Некоторые современные технологии используют различные типы «связующих», чтобы по существу склеить пески и другие материалы, чтобы сформировать сложные формы, в которые вводят расплавленные металлы для создания продуктов сложной формы. Существующие подходы работают, но некоторые используемые сегодня материалы, такие как фурановые смолы и фенолоформальдегидные смолы, могут выделять токсичные пары во время процесса.
Однако эксперты в области адгезионной науки в Колледже лесного хозяйства OSU обнаружили и подали заявку на патент на новое использование соединения, которое, как представляется, также работает на удивление хорошо для этой цели. Они говорят, что это должно стоить меньше, чем существующие связующие, полностью возобновляется и должно быть экологически безопасным.
Это называется сахаром.
«Мы были удивлены тем, что простой сахар может так сильно связывать песок, – сказал Кайчанг Ли, профессор науки и техники ОГУ. «Сахар и другие углеводы в изобилии, недорогие, пищевые материалы.
«Связующие системы, которые мы разработали, должны быть намного дешевле существующих пескоструйных аппаратов и не иметь токсичности», – добавил Ли.
Сахар является очень водорастворимым пищевым ингредиентом, так как любой знает, кто когда-либо помещал чайную ложку в чашку кофе. Исследователи OSU обнаружили новый способ создания сильных и влагостойких песчаных форм с сахаром. Они сказали, что неточное считывание температуры в печи для выпечки помогло привести к важному открытию.
Ли и помощник исследователей факультета OSU Цзянь Хуан определили комбинации сахара, соевой муки и гидролизованного крахмала – или даже самого сахара – это должно эффективно работать в качестве связующего в песчаных формах для изготовления различных видов металлических деталей.
Они заявили, что эта новая технология связующего песка готова к более прикладным исследованиям и испытаниям, и университет ищет инвесторов и промышленных партнеров для коммерциализации. За последние два года финансирование исследований ОСУ за счет частного сектора увеличилось на 42 процента, до 35 млн. Долл. США в рамках растущего акцента на партнерстве университетов и промышленности.
Формовки на основе песка, которые составляют около 70 процентов всех металлических отливок, используются для изготовления многих металлических изделий, часто из алюминия или чугуна, а также из бронзы, меди, олова и стали. Они являются основной частью автомобильной промышленности, а также применения в сантехнических материалах, горном деле, железнодорожном транспорте и многих других областях.
Сахар и другие сельскохозяйственные продукты, используемые для этой цели, не должны иметь экологических недостатков, поскольку они в значительной степени разлагаются на просто углекислый газ и воду. Благодаря методам, разработанным в OSU, использование сахара в качестве связующего позволяет создавать песчаные формы, которые быстро набирают силу и остаются сильными в условиях высокой влажности, что необходимо для их эффективного использования в промышленных применениях.
Лаборатория Ли в OSU разработала другие сопутствующие продукты в последние годы, такие как натуральная смола, изготовленная из соевой муки, которая уже используется на коммерческой основе для замены использования адгезивов на основе формальдегида при производстве некоторых изделий из дерева.
За это достижение пять лет назад он получил премию Президента «Зеленая химия» от Агентства по охране окружающей среды, которая признает новаторов, которые помогли сократить количество отходов или токсинов в производственных процессах.