Der Gießerei-Markt wird seit Monaten mit steigenden Rohstoffpreisen insbesondere beim Furfurylalkohol (FA) konfrontiert. Furfurylalkohol ist ein Schlüsselrohstoff, der zur Furanharzfertigung eingesetzt wird. Infolge der Rohstoffkostenentwicklung müssen die Verwender von Furanharzen nun massive Preissteigerungen hinnehmen. In solchen Zeiten ist es sinnvoll, ein Augenmerk auf Alternativtechnologien zu legen und die möglichen Substitute unter technischen sowie wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu bewerten.
Bei der Diskussion möglicher Substitute für Standard-Furanharze sollten folgende Parameter Beachtung finden:
• Kosten (Abb. 1)
• Technische Unterschiede: Hier werden insbesondere Festigkeiten und Reaktivität betrachtet (Abb. 2, Abb. 3)
• Implementierbarkeit der Alternative: Je verwandter das Ersatzprodukt dem Standard-Furanharz ist, umso geringer sind die Auswirkungen auf den Prozess der Kernfertigung/Formfertigung
Aktuell bietet ASK Chemicals seinen Kunden folgende Alternativlösungen zu Standard-Furanharzen:
Furanharze mit um etwa 10 % reduziertem FA-Gehalt sind etwa 10 % günstiger als ein Standard-Furanharz. Die Reaktivität ist bei dieser Lösung nicht mehr vergleichbar.
Die Implementierung in den bestehenden Prozess ist sehr einfach. Dieser muss lediglich auf die neue – geringere – Reaktivität angepasst werden.
Mischharze sind aktuell bei vergleichbarer Reaktivität um 25 % bis 30 % günstiger als ein Furanharz. Das Phenol aus dem Mischharz wird im Altsand und Benzolemissionen werden in der Luft in geringen Maßen nachweisbar sein. Die Umstellung auf diese Lösung ist sehr einfach.
ASKURAN FF oder ASKURAN 9000er MIschharze zeichnen sich durch ihre hohe Qualität aus und wurden speziell für das No-Bake-Verfahren zur Fertigung von Formen und Kernen mit sowohl thermisch als auch mechanisch regeneriertem Sand entwickelt. Sie zeichnen sich insbesondere durch den geringen FA-Gehalt bei weiterhin sehr guten technischen Eigenschaften aus.
Phenolharze können u. U. eine Alternative darstellen. Hier sind die Kosten für das Harz um 55 % geringer als bei einem Standard-Furanharz. Jedoch bedeutet diese Alternative zugleich die größte technische Umstellung. Eine Reihe möglicher technischer Einschränkungen muss Beachtung finden, zum Beispiel geringe Reaktivität, Phenolgehalt im Altsand, Benzolemissionen, höherer Binder-Verbrauch, stärkere Katalysatoren, begrenzte Lagerfähigkeit des Binders etc. Der Umstellung muss eine ausführliche Machbarkeitsanalyse vorausgehen. In der Regel ist diese Alternative eher für den Eisengroßguss geeignet.
Eine mögliche Empfehlung sind „BERANOL™ PF"-Phenolharze. Sie wurden für das No-Bake-Verfahren mithilfe von Säurekatalysatoren zur Fertigung von Formen und Kernen mit Neusand und Regenerat entwickelt. Sie zeichnen sich insbesondere durch eine niedrige Konzentration an freiem Phenol und freiem Formaldehyd aus. Sie sind daneben alkohol- und lösemittelfrei. Sehr gute technische Eigenschaften wie ausgezeichnete Festigkeiten und eine hervorragende Durchhärtung runden das Leistungsprofil dieser Generation von Phenolharzen ab.
Die Möglichkeit, ein Furanharz frei von Totenkopf-Kennzeichnung und Phenol einzusetzen, bietet MAGNASETTM LFA. Das Produkt mit einem freien FA-Gehalt von weniger als 40 % weist dabei die Reaktivität eines Furanharzes mit 95 % FA-Gehalt auf – dies jedoch zu den Preisen eines Furanharzes mit 80 % FA-Gehalt. Diese Lösung bringt sehr hohe Reaktivität bei leicht geringeren Festigkeiten mit sich. Die Implementierbarkeit dieser Lösung ist mäßig komplex, bedarf aber einer genaueren vorherigen Prüfung.
