Der Begriff “Sandguss"Kann verwendet werden, um das Endprodukt und das Prozess zu beschreiben. Es ist ein Metallgussvorgang an einem Ort, der als„ Gießerei “bezeichnet wird. Es wurde als eines der ältesten Prozesse geblieben. Sand wird als Formmaterial in dieser Metallguss -Technik verwendet.
Sandguss ist ein weit verbreiteter Metallgussprozess, bei dem eine Form aus einer Mischung aus Sand und einem Bindmittel wie Ton erzeugt wird. Diese Technik wird verwendet, um komplexe Metallteile verschiedener Größen und Formen herzustellen.
Der Prozess des Sandgusses wird verwendet, um mehr als 60% der Metallgüsse zu schaffen, die wir in unserem täglichen Leben sehen. Lassen Sie uns die vollständige Definition und den Prozess der Technik in diesem Artikel lernen. Wir werden auch die Merkmale, Vor- und Nachteile des Prozesses lernen.
Dieser Blog bietet einen Überblick über die vollständige Abfolge der beteiligten Schritte.
Was ist Sandguss?
Sandguss ist ein weit verbreiteter Metallgussprozess. Eine Form wird durch Verfassen von Sand um ein Muster des gewünschten Objekts erzeugt. Moltenes Metall wird dann in die Form gegossen, sodass es sich verfestigen kann. Nach dem Abkühlen wird der Sand entfernt und enthüllt das Gussmetallobjekt. Es ist vielseitig, kostengünstig und für verschiedene Formen geeignet.
Beim Sandguss wird geschmolzenes Metall in eine Einweg-Sandform in einen Hohlraum gegossen, der eine hohle Kammer der gewünschten Form enthält, in der es sich um die kavitätsförmige Komponente festsieht. Lehm, Epoxid, Gips, Metallund Beton sind alle Beispiele für Gussmaterialien.
Die produzierten Gussteile haben überaus komplizierte Geometrien in einer Vielzahl von Größen und Gewichten. Der Prozess wird oft als sandgeformtes Guss bezeichnet. Metalle mit hohen Schmelztemperaturen wie Titan, Stahl und Nickel sind zum Sandguss geeignet.
Die einzige Gussmethode, die mit diesen Materialien funktioniert, ist dies. Infolgedessen ist die Technik die beste Option für die Herstellung erschwinglicher und kleiner Teile in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie. Die folgende Animation zeigt den Prozess.
Elemente im Sandguss
Bevor wir die in den Prozess verbundenen Schritte lernen, ist es wichtig, die Teile oder Elemente zu verstehen, die im Gussprozess verwendet werden. Siehe das Sandgussdiagramm unten, während Sie mehr über die Elemente erfahren.
Abb. 1: Sandgussdiagramm
- Cope and Drag: Der obere und untere Teil einer Gussanordnung werden als Cope bzw. Drag bezeichnet. Sie sind normalerweise Holzrahmen
- Riser: Ein Riser wird oft als Feeder bezeichnet. Es ist ein Reservoir und ein Durchgang in einer Metallgussform, um eine Schrumpfung von Metall zu vermeiden.
- Läufer: Ein Läufer ist ein Kanal mit einem reduzierten Durchmesser, mit dem der Fluss von geschmolzenem Metall in Richtung Hohlraum ermöglicht wird.
- Schimmel: Es ist ein Hohlraum aus einem Muster (Kopie der endgültigen gewünschten Besetzung), die hauptsächlich aus Sand besteht.
- Kern: Der Kern im Sandguss ist ein Gerät, das in die Formhöhle eingefügt wird, um Innenmerkmale im Guss wie Löcher zu erzeugen.
- GATE: Es ist der Punkt, an dem das Metall den Schimmelpilzhöhle erreicht und in sie fließt.
- Basissand: Dies ist auch als Grundsand bekannt und ist die reinste Form von Sand (Kieselsäure).
- Bindemittel: Der Klebstoff, der die Sandkörner zusammenhält, ist das Bindungsmittel. Die häufigsten Arten von Bindemitteln sind Ton & Wasser, Öl, Harz und Natriumsilikat.
Schritt 1: Erzeugen Sie ein Muster
Das Muster wird verwendet, um einen Hohlraum im Sand zu erzeugen, in der Größe und Form des gegossenen Teils.
Muster werden im Gegensatz zur Sandform selbst wiederverwendet. Kostengünstige Muster können aus Holz oder Kunststoff oder zur größeren Haltbarkeit Aluminium hergestellt werden. Muster werden häufig in zwei Teilen hergestellt, die jeweils etwas größer als der Teil gegossen werden, um Schrumpfung beim Abkühlen des Metalls zu ermöglichen. Vertikale Mauern von Mustern haben einen leichten Winkel oder einen „Entwurf“, sodass das Muster herausheben kann, ohne Sand wegzuziehen.
Schritt 2: Bilden Sie zwei Hälften des Hohlraums
Ein halbes Muster befindet sich in eine Schachtel, in der Sand um ihn herum gepackt ist. Das Muster ist so positioniert, dass es anschließend herausgehoben werden kann, was bedeutet, dass die Höhle nur die Hälfte des Musters reproduziert, und es kann keine wieder eingetretenen Merkmale geben.
Dieser Vorgang wird für das andere halbe Muster wiederholt. Es werden zusätzliche Einsätze hinzugefügt, mit denen Kanäle für das Metall in den Hohlraum geliefert werden. Die Abmessungen dieses „Gating -Systems“ bestimmen, wie schnell der Hohlraum füllt. Ein höherer Durchfluss verringert das Risiko von Nicht -Fills, jedoch auf Kosten erhöhter Turbulenzen, was zu Gussfehlern führen kann.
Der traditionelle Sandgussverfahren verwendete „grüner“ Sand. Dies bezieht sich eher feucht als die Farbe. Grüner Sand enthält Bentonit -Ton, der die Körner zusammenbindet. Heute erfolgt das meiste Sandguss mit Harzsand. Dies ist Sand, der mit einem Harzbindemittel überzogen wurde. Es bildet dichtere, stärkere Formen und genauere Gussteile.
Schritt 3: Fügen Sie die Kerne ein
Kerne nehmen Platz innerhalb des Formhöhlens ein, der sonst mit Metall gefüllt wäre. Sie werden normalerweise aus Sand hergestellt und in den Hohlraum gelegt, bevor die oberen und unteren Hälften verbunden sind.
Schritt 4: Montieren Sie das Cope und ziehen Sie sie ab.
Der Luftwiderstand ist der untere Sandhöhle, das Cope ist das obere Stück, das die Metall -Fütterungskanäle enthält. Zusammen wird die Baugruppe als Kolben bezeichnet. Stifte sorgen für eine gute Ausrichtung zwischen den beiden Hälften. Die Region im Hohlraum, in der sich die beiden Sandflächen treffen, bildet eine Trennlinie im Gussteil.
Schritt 5: Gießen Sie das geschmolzene Metall
Das Metall fließt aus einem gießenden Becken auf der Oberfläche der Form in den Hohlraum. Während sich der Hohlraum füllt, steigt Metall in einem Kanal namens Riser auf. Dies bildet ein Reservoir, das wieder in den Hohlraum gezogen wird, um Schrumpfung auszugleichen.
Kupfer, Bronze, Messing und Eisen neigen dazu, leicht zu fließen und zu fließen, aber einige andere Legierungen sind weniger flüssig und einige wie Aluminium können mit dem Sand reagieren. Dies wird minimiert, indem Lufteingänge reduziert und Flüsse zum geschmolzenen Metall hinzugefügt werden.
Schritt 6: Demold und Knock-out
Nach dem Gießen bleibt das Metall abkühlen und verfestigt. Nach Abschluss werden die Sandformen aus dem Kolben entfernt und die Gussteile ausgeschlagen. Dies bricht auch alle in die Form eingebauten Kerne auf.
Das Gating -System und das Riser werden dann weggeschnitten, sodass Metallguss, die zum Bearbeiten bereit sind, zurückbleiben.
Sandgussanwendungen
Wie wir wissen, dass 70% der Metallgüsse von der stammen Sandgussprozess, einige der häufig bekannten Sandgussprodukte oder -teile, die durch diesen Prozess hergestellt werden Luftkompressoren, Stopper, Motorkurbelzüge & Ölpfannen, Zahnräder, Schwungräder und Gas & Öltanks.
- Bergbau und Bau: Sandguss wird in der Bergbau- und Bauindustrie verwendet, um Ausrüstungskomponenten wie Brecher, Dragliniezähne, Baggerschaufeln und Verschleißteller herzustellen.
- Meeresindustrie: Sandguss wird im Meeressektor verwendet, um Meeresmotorteile, Propeller, Bootsanpassungen und andere für Meeresgefäße erforderliche Komponenten herzustellen.
- Eisenbahnen: Sandguss wird in der Eisenbahnbranche verwendet, um Komponenten wie Eisenbahnräder, Bremssystemteile und Kupplungen herzustellen.
- Landwirtschaft und landwirtschaftliche Geräte: Sandguss wird zur Herstellung von Teilen für landwirtschaftliche Maschinen verwendet, einschließlich Traktorkomponenten, Pflugschar- und Bewässerungssystemteilen.
Unterschied zwischen dem Gießen und dem Sandguss
Sterben Beinhaltet das Treiben von geschmolzenem Metall in eine Form unter hohem Druck und erzeugt komplizierte und präzise Formen mit glatten Oberflächen. Im Gegensatz dazu verwendet Sandguss eine Form aus verdichteten Sand, um komplexere Formen zu erzeugen, jedoch mit einem etwas raueren Finish.
| Aspekte | Sterben | Sandguss |
| Verfahren | Geschmolzenes Metall in eine Metallform gezwungen | Geschmolzenes Metall in eine Sandform gegossen |
| Schimmel | Permanente Schimmel aus Stahl oder anderen | Vorübergehende Form aus grünem Sand oder anderen |
| Komplexität | Geeignet für komplexe und komplizierte Formen | Besser für einfachere Formen und größere Objekte geeignet |
| Oberflächenbeschaffung | Ausgezeichnete Oberflächenfinish und dimensionale Genauigkeit | Rauere Oberflächenfinish und weniger genaue dimensionale Genauigkeit |
| Geschwindigkeit | Hohe Produktionsrate | Niedrigere Produktionsrate |
| Kosten | Höhere Werkzeuge und Gerätekosten | Niedrigere Werkzeuge und Gerätekosten |
| Material | Vieles Metalle, einschließlich Aluminium-, Zink- und Kupferlegierungen | Verschiedene Metalle, darunter Eisen, Stahl und Nichteisenlegierungen |
| Größe | Geeignet für kleine bis mittlere Objekte | Geeignet für kleine bis große Objekte |
| Toleranz | Engere dimensionale Toleranzen | Flexiblere dimensionale Toleranzen |
| Automatisierung | Hoch automatisierter Prozess | Weniger automatisierter Prozess |
| Anwendung | Häufig in Branchen wie Automobil, Luft- und Raumfahrt und Elektronik eingesetzt | In Branchen wie Gießereien, Kunst und Skulptur weit verbreitet |
Vorteile des Sandgusses
Aufgrund seiner Vielfalt im Vergleich zu den anderen Fertigungsmethoden,, Sandguss Ermöglicht den Ingenieuren die Möglichkeit, komplizierte Teile aus einer unbegrenzten Vielfalt von Metallen und Legierungen zu bauen. Hier sind einige der Vorteile des Sandgusses.
- Gussteile sind möglicherweise so klein wie ein paar Milliliter und Gramm oder so groß wie Meter und viele Tonnen.
- Keine andere Methode bietet die gleichen Optionen, um komplizierte Formen wie Sandguss zu erstellen
- Die Kosten für Geräte und Werkzeuge sind im Vergleich zu anderen Herstellungsprozessen gering.
- Der produzierte Schrott kann recycelt werden, um eine weitere Besetzung zu machen.
- Es ist für eine Vielzahl von Materialien anpassungsfähig und nutzbar, von niedrig bis hochmelktierenden Metallen.
Robust und wirtschaftlich
Der Sandgussprozess ist an eine Vielzahl von Legierungen, Teilabmessungen und Produktionsmengen anpassbar. Die Oberflächenbeschaffung wird durch Sandpartikelgröße diktiert und die Genauigkeit wird durch Musterpräzision und die Ausrichtung zwischen Cope und Widerstand bestimmt.
Einschränkungen des Prozesses sind die Notwendigkeit von Winkeln auf vertikalen Oberflächen und der Abschiedslinie am Treffen zwischen den beiden Hälften der Form. Bei vielen Metallteilen überwiegen die Kostenvorteile jedoch die Kosten für die Bearbeitung dieser Merkmale.
Abschluss
Zusammenfassend, Sandguss fällt aufgrund seiner Einfachheit, Kosteneffizienz und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Formen und Größen als eines der vielseitigsten und am weitesten verbreiteten Metallgussprozesse heraus. Der sechsschrittige Prozess-von der Herstellung von Muster und Schimmelpilz bis hin zum Gießen, Abkühlen und Veredelungen-führt dazu, dass selbst komplexe Designs mit Präzision und Effizienz realisiert werden können. Da die Branchen weiterhin Fortschritte in Materialien und Technologie annehmen, bleibt das Sandguss zu einer grundlegenden Technik und bietet Möglichkeiten für Innovation und Verbesserung. Durch das Verständnis und die Beherrschung dieses Prozesses können die Hersteller die Produktionskapazitäten verbessern und hochwertige Castings liefern, die die Nachfrage entsprechen.
Referenzen
- H. P. D. Kumar, “Grundlagen des Casting -Herstellungsprozesses,” Journal of Manufacturing Processes, vol. 19, nein. 3, S. 205-213, 2017.
- R. H. Perry, “Modernes Casting: The Engineering of Metal Casting Technologies,” Internationales Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 94, nein. 1-4, S. 123-136, 2018.
- A. G. T. Rahman, “Materialien und Prozess in der Herstellung,” Technische Materialien und Prozesse, Springer Nature, 2020.
- A. B. D. R. Smith, Smith, “Ein Überblick über Sandguss,” Casting Technology Review, vol. 32, Nr. 2, S. 45-56, 2021.
- M. J. W. Hensley, “Optimierung des Sandgussprozesses für Effizienz und Qualität,” Zeitschrift für Maschinenbauwissenschaft, vol. 235 Nr. 5, S. 1107-1116, 2022.
