Gjutning av skalform: grundläggande formtillverkningsoperationer

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Gjutning i skalformar kallas även skalgjutning. Och utomlands kallas denna arbetsmetod Shell.

Allmän information

I dagens industriindustri används många olika gjutningsmetoder. Förutom skalgjutning används även investeringsgjutning, samt i metallformar och flera andra metoder. Den övergripande fördelen med dessa gjutningsmetoder, jämfört med sandgjutning, är att de resulterar i mer exakta slutmaterial vad gäller form såväl som dimensioner. Dessutom minskar antalet grovheter på ytan av sådana produkter. I mer sällsynta fall, men ändå händer det att behovet av efterföljande bearbetning efter smältning elimineras. Utöver allt bidrar användningen av gjutning i skalformar och andra metoder till att denna process kan mekaniseras så mycket som möjligt, vilket gör att dess automatisering också ökar. Och detta ökar naturligtvis produktiviteten avsevärt för alla industrianläggningar.

Shell-casting

Om vi pratar specifikt om dettametoden introducerades den först på fabriker redan 1953. För närvarande används metoden ganska brett. Det är till exempel gjutning i skalformar som tillverkar de flesta delarna till Kirovets traktor. Alla delar som tillverkas med denna metod är av högsta kvalitet av stål eller gjutjärn. Skalgjutning är en metod där slutresultatet av gjutningen har en form bestående av två sandhartsskal. Denna metod för tillverkning av delar används också endast i fall där det är nödvändigt att skapa en del med små eller medelstora dimensioner, men samtidigt med hög noggrannhet. Exempel på applikationer för denna gjutmetod är motordelar eller tunnväggiga gjutgods.

The Essence of the Way

Med detta arbetssätt kan du få olika delar till fläktar, motorer, pumpar eller textilmaskiner. Den maximala längden på den mottagna produkten får dock inte överstiga 1 meter och den får inte vara tyngre än 200 kg.

Kärnan i att gjuta i skalformar är baserad på vissa egenskaper hos härdplaster, som ingår i sand-hartsblandningar. Fördelen med att använda sådana komponenter är att dessa hartser tenderar att snabbt och permanent härda när de behandlas med en temperatur på 200-250 grader Celsius.

Göra en skalform för gjutning

För att göra en form för efterföljande gjutning är det nödvändigt att ha finkornig kvartssand, som kommer med tillsats av en härdplast, som är dess kopplingselement för att få en fullfjädrad skalform. Dessa material, i synnerhet hartset, är valda för att de härdar när de passerar en viss temperaturbarriär. Tillverkningsprocessen är som följer. Först värms hartset till 140-160 grader Celsius. Under påverkan av en sådan miljö förvandlas den till en flytande limmassa som helt omsluter kvartssandformen.

Omfattningen av gjutning i skalformar är ganska bred, och därför görs processen för att göra formar automatisk eller automatiserad.

Efter att formen är helt täckt med harts höjs temperaturen till 200-250 grader Celsius. Denna temperaturtröskel räcker till för att limmassan irreversibelt ska härda och bilda en form. Vidare, när processen med att gjuta delar börjar, det vill säga när den smälta metallen kommer in i formen, når temperaturen i den cirka 600 grader. Detta läge är tillräckligt för att säkerställa att hartset inte smälter, utan brinner ut, samtidigt som det lämnar porer på själva formen, vilket underlättar utsläppet av gaser.

Fördelar och nackdelar med gjutning av skalform

Som alla andra tillverkningsprocesser har den här sina för- och nackdelar. Om vi jämför detta sätt att gjuta till exempel med gjutningvanliga sandformar, det finns flera fördelar:

• Den första och ganska betydande skillnaden är noggrannhetsklassen, som är 7-9. Dessutom förbättras ytfinishen på den erhållna delen upp till 3-6. Dessutom reduceras tillägg, som är tillåtna för efterföljande bearbetning av den resulterande delen efter gjutning.
• Ett av de stora fördelarna är en betydande minskning av arbetskostnaderna för tillverkning av gjutgods.
• Denna gjutmetod minskar förbrukningen av formmaterial, liksom mängden metall på grund av att storleken på grindkanalerna minskar.
• Minskade mängden äktenskapsproduktion avsevärt.

Det finns dock vissa nackdelar med att gjuta i skalformar. Dessa inkluderar:

• Skalformens livslängd - 1 gjutning.
• Kostnaden för att gjuta sand är ganska hög.
• Hög andel skadliga gaser.

Corpus forming process

Kroppens formningsprocessen utförs i sex steg:

1. Det första steget är processen att hälla blandningen på en het metallmodell, samt processen att hålla den i flera tiotals sekunder tills en tunn, stark skorpa bildas runt delen. Oftast är modeller gjorda av gjutjärn, och deras uppvärmning utförs upp till 230-315 grader.
2. Därefter är det nödvändigt att utföra en operation för att avlägsna överflödig formsand. Tjockleken på skorpan bör så småningom vara från 10 till 20mm. Det beror på uppehållstiden för blandningen på modellen, såväl som på temperaturen.
3. Därefter är det nödvändigt att överföra modellplattan tillsammans med formen till ugnen, där de kommer att vara till slutet av härdningsprocessen. I slutet av denna procedur bör styrkan på skalet vara mellan 2,4 och 3,1 MPa.
4. Efter att ha tagits ur ugnen förskjuts det härdade skalet från plattan. En speciell pusher används för denna procedur.
5. Därefter fästs två eller flera modeller ihop med någon form av klämma eller genom limning. Dessa formar kan användas för gjutning i skalformar eller helt enkelt förvaras. Nästan obegränsad hållbarhet.
6. Innan gjutningsprocessen påbörjas i den färdiga formen hälls hagel i dem, vilket hjälper till att förhindra eller förstöra formen under ytterligare gjutning.

Castingdetaljer

Det är värt att börja med att typiska toleranser som är tillåtna vid tillverkning av verktyg kan vara 0,5 mm. Ytjämnhet tillåts i intervallet från 0,3 till 0,4 mikron. Sådana gränser motiveras av att finkornig sand används. Också värt att notera: användningen av harts bidrar i hög grad till att ytan är mycket slät.

Produktionsvolymer

För att vara engagerad i tillverkningen av sådana formar och delar är det nödvändigt att ta hand om installationen av en formmodell. Installationstiden är mindre än en vecka. Efter att installationen är klar kan den utgående kvantitetennå från 5 till 50 stycken per timme. Sådana produktionsvolymer per timme är ganska verkliga, men för detta är det nödvändigt att förbereda gjutningsprocessen i enlighet därmed. De viktigaste materialen som kommer att krävas för gjutning är gjutjärn, aluminium, koppar, såväl som legeringar av dessa typer av metaller. Ett annat nödvändigt material är en legering som använder aluminium och magnesium.