Istilah "Pemutus pasir"Boleh digunakan untuk menggambarkan produk akhir dan proses untuk membuatnya. Ia adalah proses pemutus logam yang dilakukan di tempat yang disebut" foundry ". Ia telah kekal sebagai salah satu proses tertua. Pasir digunakan sebagai bahan acuan dalam teknik pemutus logam ini.
Pemutus pasir adalah proses pemutus logam yang digunakan secara meluas yang melibatkan mencipta acuan dari campuran pasir dan ejen mengikat, seperti tanah liat. Teknik ini digunakan untuk menghasilkan bahagian logam kompleks pelbagai saiz dan bentuk.
Proses pemutus pasir digunakan untuk mencipta lebih daripada 60% daripada casting logam yang kita lihat dalam kehidupan sehari-hari kita. Mari kita pelajari definisi lengkap dan proses teknik dalam artikel ini. Kami juga akan mempelajari ciri -ciri, kelebihan, dan kekurangan proses.
Blog ini memberikan gambaran mengenai urutan lengkap langkah -langkah yang terlibat.
Apa itu pemutus pasir?
Pemutus pasir adalah proses pemutus logam yang digunakan secara meluas. Acuan dicipta dengan memadatkan pasir di sekitar corak objek yang dikehendaki. Logam cair kemudian dicurahkan ke dalam acuan, membolehkannya menguatkan. Selepas penyejukan, pasir dikeluarkan, mendedahkan objek logam cast. Ia serba boleh, kos efektif, dan sesuai untuk pelbagai bentuk.
Dalam pemutus pasir, logam cair dituangkan ke dalam rongga dalam acuan pasir sekali pakai yang mengandungi ruang berongga bentuk yang dikehendaki, di mana ia menguatkan untuk membuat komponen berbentuk rongga. Tanah liat, epoksi, plaster, logam, dan konkrit adalah semua contoh bahan pemutus.
Casting yang dihasilkan telah sangat rumit geometri dalam pelbagai saiz dan berat. Proses ini sering dirujuk sebagai pemutus yang dibentuk pasir. Logam dengan suhu lebur yang tinggi seperti titanium, keluli, dan nikel sesuai untuk pemutus pasir.
Satu -satunya kaedah pemutus yang berfungsi dengan bahan -bahan ini ialah ini. Akibatnya, teknik ini adalah pilihan terbaik untuk pembuatan bahagian yang berpatutan dan kecil dalam industri automotif dan aeroangkasa. Animasi di bawah menunjukkan prosesnya.
Unsur dalam Pemutus Pasir
Sebelum kita mempelajari langkah -langkah yang terlibat dalam proses ini, adalah penting untuk memahami bahagian -bahagian atau unsur -unsur yang digunakan dalam proses pemutus. Rujuk rajah pemutus pasir di bawah semasa anda belajar tentang unsur -unsur.
Rajah 1: Rajah pemutus pasir
- Cope dan seret: bahagian atas dan bahagian bawah susunan pemutus dipanggil Cope dan seret masing -masing. Mereka biasanya bingkai kayu
- Riser: Penaik sering dipanggil pengumpan. Ia adalah takungan dan laluan yang termasuk dalam acuan pemutus logam untuk mengelakkan pengecutan logam.
- Runner: Runner adalah saluran dengan diameter yang dikurangkan yang digunakan untuk membolehkan aliran logam cair ke arah rongga.
- Acuan: Ia adalah rongga yang dibuat daripada corak (salinan pelakon akhir yang dikehendaki) yang kebanyakannya diperbuat daripada pasir.
- Teras: Inti dalam pemutus pasir adalah peranti yang dimasukkan ke dalam rongga acuan untuk membuat ciri -ciri dalaman dalam pemutus seperti lubang.
- Pintu: Ia adalah titik di mana logam mencapai rongga acuan dan mula mengalir ke dalamnya.
- Base Sand: Ini juga dikenali sebagai Sand Foundation dan merupakan bentuk pasir yang paling murni (silika).
- Pengikat: Gam yang memegang bijirin pasir bersama -sama adalah ejen mengikat. Jenis pengikat yang paling biasa adalah tanah liat & Air, minyak, resin, dan natrium silikat.
Langkah 1: Menghasilkan corak
Corak ini digunakan untuk membuat rongga di pasir saiz dan bentuk bahagian yang dibuang.
Corak digunakan semula, tidak seperti acuan pasir itu sendiri. Corak murah boleh dibuat dalam kayu atau plastik, atau untuk ketahanan yang lebih besar, aluminium. Corak sering dibuat dalam dua keping, masing -masing sedikit lebih besar daripada bahagian yang dibuang untuk membolehkan pengecutan sebagai logam sejuk. Dinding menegak corak mempunyai sudut sedikit atau "draf" supaya corak dapat mengangkat tanpa menarik pasir.
Langkah 2: Bentuk dua bahagian rongga
Satu corak separuh diletakkan di dalam kotak di mana pasir dibungkus di sekelilingnya. Coraknya diposisikan supaya ia dapat diangkat selepas itu, yang bermaksud rongga hanya menghasilkan semula separuh corak, dan tidak ada ciri semula.
Proses ini diulangi untuk corak separuh yang lain. Sisipan tambahan ditambah yang akan menyediakan saluran untuk logam mengalir ke rongga. Dimensi "sistem gating" ini menentukan berapa cepat rongga yang mengisi. Aliran yang lebih tinggi mengurangkan risiko tidak memenuhi, tetapi pada kos peningkatan pergolakan, yang boleh menyebabkan kecacatan pemutus.
Proses pemutus pasir tradisional menggunakan pasir "hijau". Ini merujuk kepada ia lembap, bukannya warna. Pasir hijau mengandungi tanah liat bentonit, yang mengikat biji -bijian bersama -sama. Hari ini, kebanyakan pemutus pasir dilakukan dengan pasir resin. Ini adalah pasir yang telah disalut dengan pengikat resin. Ia membentuk lebih padat, acuan yang lebih kuat dan bahagian cast yang lebih tepat.
Langkah 3: Masukkan teras
Cores mengambil ruang dalam rongga acuan yang sebaliknya akan diisi dengan logam. Mereka biasanya dibuat dari pasir dan dimasukkan ke dalam rongga sebelum bahagian atas dan bawah disatukan.
Langkah 4: Kumpulkan Cope dan seret
Seret adalah rongga pasir yang lebih rendah, Cope adalah bahagian atas yang mengandungi saluran pemakanan logam. Bersama -sama, perhimpunan itu dipanggil sebotol. Pin memastikan penjajaran yang baik antara kedua -dua bahagian. Rantau ini di rongga di mana kedua -dua permukaan pasir bertemu akan membentuk garis perpisahan di bahagian pelakon.
Langkah 5: Tuang logam cair
Logam mengalir ke dalam rongga dari lembangan menuangkan pada permukaan atas acuan. Ketika rongga mengisi, logam naik dalam saluran yang dipanggil riser. Ini membentuk takungan yang ditarik balik ke rongga untuk mengimbangi pengecutan.
Tembaga, gangsa, tembaga dan besi cenderung mencurahkan dan mengalir dengan mudah, tetapi beberapa aloi lain kurang cecair dan beberapa, seperti aluminium, boleh bertindak balas dengan pasir. Ini diminimumkan dengan mengurangkan pendedahan ke udara dan menambah fluks ke logam cair.
Langkah 6: Demold dan Knock-Out
Selepas menuangkan, logam dibiarkan sejuk dan menguatkan. Setelah selesai, acuan pasir dikeluarkan dari kelalang dan bahagian -bahagian pelakon tersingkir. Ini juga memecah mana -mana teras yang dimasukkan ke dalam acuan.
Sistem gating dan riser kemudian dipotong, meninggalkan casting logam yang siap untuk pemesinan.
Aplikasi pemutus pasir
Seperti yang kita ketahui bahawa 70% daripada casting logam adalah dari Proses pemutus pasir, beberapa produk pemutus pasir yang biasa diketahui atau bahagian yang dihasilkan melalui proses ini adalah badan pam, semak, piston dari pemampat udara, Pendesak, crankcases enjin & Kuali, gear, gear, dan gas minyak & tangki minyak.
- Perlombongan dan Pembinaan: Pemutus pasir digunakan dalam industri perlombongan dan pembinaan untuk menghasilkan komponen peralatan, seperti bahagian penghancur, gigi dragline, baldi penggali, dan plat tahan haus.
- Industri Marin: Pemutus pasir digunakan dalam sektor laut untuk mengeluarkan bahagian enjin laut, kipas, kelengkapan bot, dan komponen lain yang diperlukan untuk kapal laut.
- Keretapi: Pemutus pasir digunakan dalam industri keretapi untuk menghasilkan komponen seperti roda kereta api, bahagian sistem brek, dan gandingan.
- Peralatan Pertanian dan Ladang: Pemutus pasir digunakan untuk mengeluarkan bahagian -bahagian untuk jentera pertanian, termasuk komponen traktor, pembajak, dan bahagian sistem pengairan.
Perbezaan antara pemutus mati dan pemutus pasir
Mati Casting melibatkan memaksa logam cair ke dalam acuan di bawah tekanan tinggi, menghasilkan bentuk yang rumit dan tepat dengan permukaan licin. Sebaliknya, pemutus pasir menggunakan acuan yang diperbuat daripada pasir yang dipadatkan untuk menghasilkan bentuk yang lebih kompleks tetapi dengan kemasan yang lebih kasar.
| Aspek | Mati Casting | Pemutus pasir |
| Proses | Logam cair dipaksa menjadi acuan logam | Logam cair dicurahkan ke dalam acuan pasir |
| Acuan | Acuan tetap diperbuat daripada keluli atau lain -lain | Acuan sementara yang diperbuat daripada pasir hijau atau lain -lain |
| Kerumitan | Sesuai untuk bentuk kompleks dan rumit | Lebih sesuai untuk bentuk yang lebih mudah dan objek yang lebih besar |
| Kemasan permukaan | Kemasan permukaan yang sangat baik dan ketepatan dimensi | Kemasan permukaan yang lebih kasar dan ketepatan dimensi yang kurang tepat |
| Kelajuan | Kadar pengeluaran yang tinggi | Kadar pengeluaran yang lebih rendah |
| Kos | Kos alat dan peralatan yang lebih tinggi | Kos alat dan peralatan yang lebih rendah |
| Bahan | Pelbagai logam, termasuk aloi aluminium, zink, dan tembaga | Pelbagai logam, termasuk aloi besi, keluli, dan bukan ferus |
| Saiz | Sesuai untuk objek kecil dan sederhana | Sesuai untuk objek bersaiz kecil |
| Toleransi | Toleransi dimensi yang lebih ketat | Toleransi dimensi yang lebih fleksibel |
| Automasi | Proses yang sangat automatik | Kurang proses automatik |
| Permohonan | Biasa digunakan dalam industri seperti automotif, aeroangkasa, dan elektronik | Digunakan secara meluas dalam industri seperti foundries, seni, dan arca |
Kelebihan Pemutus Pasir
Kerana kepelbagaiannya berbanding dengan kaedah pembuatan lain, Pemutus pasir membolehkan jurutera keupayaan untuk membina bahagian rumit dari pelbagai logam dan aloi yang tidak terbatas. Berikut adalah beberapa manfaat pemutus pasir.
- Bahagian yang dilemparkan mungkin sekecil beberapa mililiter dan gram atau sebesar meter dan banyak tan.
- Tidak ada kaedah lain yang menyediakan pilihan yang sama untuk membuat bentuk yang rumit sebagai pemutus pasir
- Kos peralatan dan perkakas adalah rendah berbanding dengan proses pembuatan lain.
- Bidang yang dihasilkan boleh dikitar semula untuk membuat pelakon lain.
- Ia boleh disesuaikan dan boleh digunakan untuk pelbagai bahan, dari logam rendah hingga tinggi.
Kuat dan ekonomik
Proses pemutus pasir boleh disesuaikan dengan pelbagai aloi, dimensi bahagian, dan kuantiti pengeluaran. Kemasan permukaan ditentukan oleh saiz zarah pasir, dan ketepatan ditentukan oleh ketepatan corak dan penjajaran antara COPE dan seret.
Batasan proses adalah keperluan untuk draf sudut pada permukaan menegak dan garis perpisahan di titik pertemuan antara dua bahagian acuan. Walau bagaimanapun, bagi banyak bahagian logam, kelebihan kos melebihi perbelanjaan pemesinan ciri -ciri ini.
Kesimpulan
Ringkasnya, Pemutus pasir Menonjol sebagai salah satu proses pemutus logam yang paling serba boleh dan digunakan secara meluas kerana kesederhanaan, keberkesanan kos, dan kebolehsuaiannya kepada pelbagai bentuk dan saiz. Proses enam langkah-yang berasal dari pembuatan corak dan penyediaan acuan untuk menuangkan, menyejukkan, dan menamatkan-menekankan bahawa reka bentuk yang kompleks dapat direalisasikan dengan ketepatan dan kecekapan. Memandangkan industri terus merangkul kemajuan dalam bahan dan teknologi, pemutus pasir akan kekal sebagai teknik asas, menawarkan peluang untuk inovasi dan penambahbaikan. Dengan memahami dan menguasai proses ini, pengeluar dapat meningkatkan keupayaan pengeluaran dan menyampaikan casting berkualiti tinggi yang memenuhi permintaan.
Rujukan
- H. P. D. Kumar, “Asas proses pembuatan pemutus,” Jurnal Proses Pembuatan, Vol. 19, no. 3, ms 205-213, 2017.
- R. H. Perry, “Pemutus moden: Kejuruteraan Teknologi Pemutus Logam,” Jurnal Antarabangsa Teknologi Pembuatan Lanjutan, Vol. 94, no. 1-4, ms 123-136, 2018.
- A. G. T. Rahman, “Bahan dan proses dalam pembuatan,” Bahan dan proses kejuruteraan, Springer Nature, 2020.
- A. B. D. R. Smith, “Gambaran keseluruhan pemutus pasir,” Kajian Teknologi Casting, Vol. 32, no. 2, ms 45-56, 2021.
- M. J. W. Hensley, “Pengoptimuman proses pemutus pasir untuk kecekapan dan kualiti,” Jurnal Sains Kejuruteraan Mekanikal, Vol. 235, no. 5, ms 1107-1116, 2022.
