терминіҚұм құю” соңғы өнімді және оны жасау процесін сипаттау үшін қолданылуы мүмкін. Бұл “Құю зауыты” деп аталатын жерде жасалған металл құю процесі. Ол ең көне процестердің бірі болып қалды. Бұл металл құю техникасында құйма материалы ретінде құм пайдаланылады.
Құм құю құм және саз сияқты байланыстырғыш зат қоспасынан қалып жасауды қамтитын кеңінен қолданылатын металл құю процесі. Бұл әдіс әртүрлі өлшемдегі және пішіндегі күрделі металл бөлшектерін жасау үшін қолданылады.
Құмды құю процесі біз күнделікті өмірде көріп жүрген металл құймаларының 60%-дан астамын жасау үшін қолданылады. Осы мақалада техниканың толық анықтамасы мен процесін білейік. Біз сонымен қатар процестің сипаттамаларын, артықшылықтары мен кемшіліктерін білеміз.
Бұл блог қадамдардың толық тізбегін шолуды ұсынады.
Құмды құю дегеніміз не?
Құм құю кеңінен қолданылатын металл құю процесі болып табылады. Қалып қалаған нысанның үлгісінің айналасына құмды тығыздау арқылы жасалады. Содан кейін балқытылған металл қалыпқа құйылады, бұл оның қатаюына мүмкіндік береді. Салқындағаннан кейін құм жойылады, құйылған металл объектісін көрсетеді. Бұл жан-жақты, үнемді және әртүрлі пішіндерге жарамды.
Құмды құюда балқытылған металл қажетті пішіндегі қуыс камерасы бар бір реттік құм қалыптағы қуысқа құйылады, ол жерде қуыс тәрізді құрамдас жасау үшін қатып қалады. Саз, эпоксид, гипс, металл, және бетон құю материалдарының барлық мысалдары болып табылады.
Өндірілген құймалар өлшемдер мен салмақтардың кең ауқымында өте күрделі геометрияларға ие. Процесс көбінесе құмды құю деп аталады. Титан, болат және никель сияқты балқу температурасы жоғары металдар құмды құюға жарамды.
Бұл материалдармен жұмыс істейтін жалғыз құю әдісі - бұл. Нәтижесінде бұл техника автомобиль және аэроғарыш өнеркәсібінде қолжетімді және шағын бөлшектерді өндірудің ең жақсы нұсқасы болып табылады. Төмендегі анимация процесті көрсетеді.
Құмды құюдағы элементтер
Процесске қатысты қадамдарды білмес бұрын, құю процесінде қолданылатын бөлшектерді немесе элементтерді түсіну маңызды. Элементтермен танысу үшін төмендегі құм құю диаграммасын қараңыз.
1-сурет: Құмды құю диаграммасы
- Көтеру және сүйреу: құю құрылымының жоғарғы және төменгі бөлігі сәйкесінше жеңу және сүйреу деп аталады. Олар әдетте ағаш жақтаулар
- Көтергіш: Көтергішті көбінесе фидер деп атайды. Бұл металдың шөгуін болдырмау үшін металл құю қалыпына енгізілген резервуар және өткел.
- Жүгіргіш: жүгіргіш - балқытылған металдың қуысқа қарай ағуын қамтамасыз ету үшін пайдаланылатын диаметрі кішірек арна.
- Қалып: бұл негізінен құмнан жасалған өрнектен жасалған қуыс (соңғы қажетті құйманың көшірмесі).
- Негізгі: Құмды құюдағы өзек - құймада тесіктер сияқты ішкі мүмкіндіктерді жасау үшін қалып қуысына енгізілген құрылғы.
- Қақпа: бұл металдың қалып қуысына жетіп, оған ағып жатқан нүктесі.
- Негізгі құм: Бұл іргетас құмы ретінде де белгілі және құмның ең таза түрі (кремний диоксиді).
- Байланыстырғыш заттар: Құм түйірлерін біріктіретін желім байланыстырушы агент болып табылады. Тұтқырлардың ең көп таралған түрлері - саз & су, май, шайыр және натрий силикаты.
1-қадам: Үлгіні жасаңыз
Үлгі құйылатын бөліктің өлшемі мен пішініне сәйкес құмда қуыс жасау үшін қолданылады.
Құмды қалыптың өзінен айырмашылығы, үлгілер қайта пайдаланылады. Қымбат емес үлгілерді ағаштан немесе пластмассадан немесе үлкен беріктік үшін алюминийден жасауға болады. Үлгілер жиі екі бөліктен тұрады, олардың әрқайсысы металл салқындаған кезде шөгуіне мүмкіндік беру үшін құйылған бөліктен сәл үлкенірек. Өрнектердің тік қабырғаларында сәл бұрыш немесе «сызба» болады, сондықтан өрнек құмды тартпай-ақ көтерілуі мүмкін.
2-қадам: қуыстың екі жартысын жасаңыз
Бір жарты өрнек айналасында құм салынған қорапқа салынған. Үлгі оны кейін көтеруге болатындай етіп орналастырылған, яғни қуыс үлгінің тек жартысын ғана шығарады және қайта енетін мүмкіндіктер болмауы мүмкін.
Бұл процесс екінші жарты үлгі үшін қайталанады. Металлдың қуысқа ағуы үшін арналарды қамтамасыз ететін қосымша кірістірулер қосылады. Бұл «қағаз жүйесінің» өлшемдері қуыстың қаншалықты жылдам толтырылатынын анықтайды. Жоғары ағын толтырылмау қаупін азайтады, бірақ құю ақауларын тудыруы мүмкін жоғары турбуленттілік құнына байланысты.
Дәстүрлі құм құю процесінде «жасыл» құмды пайдаланды. Бұл оның түсі емес, ылғалдылығын білдіреді. Жасыл құмның құрамында дәндерді біріктіретін бентонит сазы бар. Бүгінгі күні құмды құюдың көпшілігі шайырлы құммен жасалады. Бұл шайыр байланыстырғышпен қапталған құм. Ол тығызырақ, күшті қалыптарды және дәлірек құйылған бөлшектерді құрайды.
3-қадам: өзектерді салыңыз
Өзектер металлмен толтырылатын қалып қуысында орын алады. Олар әдетте құмнан жасалады және жоғарғы және төменгі жартылар біріктірілмес бұрын қуысқа орналастырылады.
4-қадам: Копты жинап, сүйреңіз
Кедергі - құмның төменгі қуысы, ал - металл қоректендіру арналары бар жоғарғы бөлік. Бірге құрастыру колба деп аталады. Түтіктер екі жартының арасындағы жақсы теңестіруді қамтамасыз етеді. Екі құм беті түйісетін қуыстағы аймақ құйылған бөлікте бөлу сызығын құрайды.
5-қадам: Балқытылған металды құйыңыз
Металл қалыптың үстіңгі бетіндегі құю бассейнінен қуысқа түседі. Қуыс толтырылған кезде металл көтергіш деп аталатын арнада көтеріледі. Бұл шөгуді өтеу үшін қуысқа қайтадан тартылатын резервуарды құрайды.
Мыс, қола, жез және темір оңай құйылады және ағып кетеді, бірақ кейбір басқа қорытпалар аз сұйық, ал кейбіреулері, мысалы, алюминий, құммен әрекеттесе алады. Бұл ауаның әсерін азайту және балқытылған металға флюстерді қосу арқылы азайтылады.
6-қадам: Қалыптастыру және жою
Құйып болғаннан кейін металды салқындатуға және қатуға қалдырады. Аяқтағаннан кейін құм қалыптары колбадан шығарылады және құйылған бөлшектер қағылды. Бұл сонымен қатар қалыпқа енгізілген кез келген өзектерді бұзады.
Содан кейін ысырма жүйесі мен көтергіш кесіліп, өңдеуге дайын металл құймалар қалдырылады.
Құмды құюға арналған қолданбалар
Біз білетіндей, металл құймаларының 70% -ы құм құю процесі, осы процесс арқылы дайындалатын кейбір танымал құм құю өнімдері немесе бөлшектері сорғы корпустары, бұталар, поршеньдер болып табылады. ауа компрессорлары, Доңғалақтар, қозғалтқыш картерлері & май табалары, тісті доңғалақтар, маховиктер және газ & мұнай цистерналары.
- Тау-кен өнеркәсібі және құрылыс: Құм құю тау-кен өнеркәсібінде және құрылыс салаларында ұсақтағыш бөлшектері, драглиндік тістер, экскаватор шелектері және тозуға төзімді плиталар сияқты жабдық компоненттерін өндіру үшін қолданылады.
- Теңіз өнеркәсібі: Құм құю теңіз секторында теңіз қозғалтқыштарының бөлшектерін, бұрандаларды, қайық фитингтерін және теңіз кемелеріне қажетті басқа компоненттерді өндіру үшін қолданылады.
- Темір жолдар: Құм құю теміржол өнеркәсібінде теміржол доңғалақтары, тежегіш жүйесінің бөліктері және муфталар сияқты компоненттерді өндіру үшін қолданылады.
- Ауыл шаруашылығы және ауыл шаруашылығы жабдықтары: Құм құю ауылшаруашылық машиналарына арналған бөлшектерді, соның ішінде трактор бөлшектерін, соқаларды және суару жүйесінің бөлшектерін өндіру үшін қолданылады.
Құю мен құмды құю арасындағы айырмашылық
Қалып құю балқытылған металды жоғары қысыммен қалыпқа күштеп салуды, тегіс беттері бар күрделі және дәл пішіндерді шығаруды қамтиды. Керісінше, құм құю күрделі пішіндерді жасау үшін тығыздалған құмнан жасалған пішінді пайдаланады, бірақ сәл өрескел аяқталады.
| аспектілері | Құю | Құм құю |
| Процесс | Балқытылған металды металл қалыпқа мәжбүрлеп салу | Құмды қалыпқа құйылған балқытылған металл |
| Зең | Болаттан немесе басқадан жасалған тұрақты қалып | Жасыл құмнан немесе басқадан жасалған уақытша қалып |
| Күрделілігі | Күрделі және күрделі пішіндер үшін қолайлы | Қарапайым пішіндер мен үлкенірек нысандар үшін жақсырақ |
| Беткі әрлеу | Тамаша бетті өңдеу және өлшемдік дәлдік | Бетінің өрескел өңделуі және өлшемдік дәлдігі азырақ |
| Жылдамдық | Жоғары өндіріс қарқыны | Төменгі өндіріс қарқыны |
| Құны | Құралдар мен жабдықтардың жоғары құны | Құралдар мен жабдықтың құнын төмендету |
| Материал | Металдардың кең ассортименті, соның ішінде алюминий, мырыш және мыс қорытпалары | Әртүрлі металдар, соның ішінде темір, болат және түсті қорытпалар |
| Өлшем | Кішкентай және орташа өлшемді нысандар үшін қолайлы | Кішкентайдан үлкенге дейінгі нысандар үшін қолайлы |
| Толеранттылық | Қатаң өлшемдік төзімділік | Неғұрлым икемді өлшемдік төзімділіктер |
| Автоматтандыру | Жоғары автоматтандырылған процесс | Аз автоматтандырылған процесс |
| Қолданба | Көбінесе автомобиль, аэроғарыш және электроника сияқты салаларда қолданылады | Құю, өнер және мүсін сияқты салаларда кеңінен қолданылады |
Құмды құюдың артықшылықтары
Басқа өндіріс әдістерімен салыстырғанда оның әртүрлілігіне байланысты, құм құю инженерлерге металдар мен қорытпалардың шексіз алуан түрінен күрделі бөлшектерді құруға мүмкіндік береді. Міне, құмды құюдың кейбір артықшылықтары.
- Құйылған бөліктер бірнеше миллилитр және грамм сияқты кішкентай немесе метр және көптеген тонналар сияқты үлкен болуы мүмкін.
- Ешбір басқа әдіс құм құю сияқты күрделі пішіндерді жасаудың бірдей нұсқаларын қамтамасыз етпейді
- Жабдық пен құралдың құны басқа өндірістік процестермен салыстырғанда төмен.
- Шығарылған сынықтарды басқа құйма жасау үшін қайта өңдеуге болады.
- Ол төмен балқу температурасынан жоғары металдарға дейінгі материалдардың кең ауқымына бейімделгіш және қолдануға жарамды.
Тұрақты және үнемді
Құмды құю процесі қорытпалардың кең ауқымына, бөлшектердің өлшемдеріне және өндіріс мөлшеріне бейімделеді. Беткейдің әрлеуі құм бөлшектерінің өлшемімен анықталады, ал дәлдік үлгі дәлдігімен және жеңу мен сүйреу арасындағы туралаумен анықталады.
Процестің шектеулері тік беттерде тартылу бұрыштары мен қалыптың екі жартысы арасындағы кездесу нүктесіндегі бөлу сызығы қажеттілігі болып табылады. Дегенмен, көптеген металл бөлшектер үшін шығындардың артықшылығы осы мүмкіндіктерді өңдеуге кететін шығындардан асып түседі.
Қорытынды
Қысқаша, құм құю қарапайымдылығымен, үнемділігімен және әртүрлі пішіндер мен өлшемдерге бейімделуімен ең әмбебап және кеңінен қолданылатын металл құю процестерінің бірі ретінде ерекшеленеді. Үлгі жасау мен қалып дайындаудан бастап құю, салқындату және өңдеуге дейінгі алты сатылы процесс тіпті күрделі дизайнды дәлдікпен және тиімділікпен жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Өнеркәсіптер материалдар мен технологиялардағы жетістіктерді қабылдауды жалғастыра отырып, құм құю инновациялар мен жетілдіру мүмкіндіктерін ұсынатын іргелі әдіс болып қала береді. Бұл процесті түсіну және меңгеру арқылы өндірушілер өндіріс мүмкіндіктерін арттырып, сұранысқа сай жоғары сапалы құймаларды жеткізе алады.
Анықтамалар
- H. P. D. Кумар, “Құю өндірісінің негіздері,” Өндірістік процестер журналы, том. 19, жоқ. 3, 205-213 б., 2017 ж.
- Р.Х.Перри, “Қазіргі заманғы құю: металл құю технологияларының инженериясы,” Advanced Manufacturing Technology халықаралық журналы, том. 94, жоқ. 1-4, 123-136 б., 2018 ж.
- А.Г.Т.Рахман, “Өндірістегі материалдар мен процесс,” Инженерлік материалдар мен процестер, Springer Nature, 2020.
- А.Б.Д.Р. Смит, “Құмды құюға шолу,” Кастинг технологиясына шолу, том. 32, жоқ. 2, 45-56 беттер, 2021 ж.
- М.Дж.В.Хенсли, “Тиімділік пен сапа үшін құмды құю процесін оңтайландыру,” Машина жасау ғылымының журналы, том. 235, жоқ. 5, 1107-1116 б., 2022 ж.
