Термин "Кастинг песка«Может быть использован для описания конечного продукта и процесса для его создания. Это процесс литья металла, выполненный в месте, называемом« Лортинг ». Он оставался одним из старейших процессов. Песок используется в качестве материала для формы в этой технике литья металла.
Кастинг песка это широко используемый процесс литья металла, который включает в себя создание формы из смесью песка и связующего агента, такой как глина. Этот метод используется для производства сложных металлических частей различных размеров и форм.
Процесс литья песка используется для создания более 60% металлических отливок, которые мы видим в нашей повседневной жизни. Давайте изучим полное определение и процесс техники в этой статье. Мы также узнаем характеристики, преимущества и недостатки процесса.
Этот блог содержит обзор полной последовательности участвующих шагов.
Что такое песчаный кастинг?
Кастинг песка широко используемый процесс литья металла. Плесень создается путем уплотнения песка вокруг рисунка желаемого объекта. Затем расплавленный металл выливают в форму, позволяя ему затвердеть. После охлаждения песок удаляется, обнаруживая литой металлический объект. Это универсально, экономически эффективно и подходит для различных форм.
В литье песка расплавленное металл выливается в полость в одноразовой песчаной форме, содержащей полную камеру желаемой формы, где он затвердевает для создания компонента в форме полости. Глина, эпоксидная смола, штукатурка, металли бетон - все это примеры листовых материалов.
Полученные отливки имеют чрезвычайно сложную геометрию в широком диапазоне размеров и весов. Процесс часто называют песчаным литьем. Металлы с высокой температурой плавления, такие как титан, сталь и никель, подходят для литья песка.
Единственный метод кастинга, который работает с этими материалами, - это. В результате метод является лучшим вариантом для производства доступных и небольших деталей в автомобильной и аэрокосмической промышленности. Анимация ниже показывает процесс.
Элементы в песчаном кастинге
Прежде чем мы изучим шаги, связанные с процессом, важно понять части или элементы, используемые в процессе листа. Обратитесь к диаграмме литья песка ниже, когда вы узнаете о элементах.
Рис. 1: Диаграмма литья песка
- Справиться и перетаскивать: верхняя и нижняя часть расположения кастинга называются Cope и Cravation соответственно. Обычно это деревянные рамы
- Сканец: сниматель часто называют кормушкой. Это резервуар и проход, включенный в металлическую листовую форму, чтобы избежать усадки металла.
- Бегун: бегун - это канал с уменьшенным диаметром, используемым для обеспечения потока расплавленного металла в направлении полости.
- Плесень: это полость, сделанная из рисунка (копия последнего желаемого актера), которая в основном сделана из песка.
- Ядро: ядро в песчаном литью - это устройство, вставленное в полость формы для создания внутренних особенностей в литье, таких как отверстия.
- Ворота: Это точка, в которой металл достигает полости формы и начинает течь в него.
- Базовый песок: это также известно как основополагающий песок и является самой чистой формой песка (кремнезем).
- Связывание: клей, который скрепляет песчаные зерна вместе, является связующим агентом. Наиболее распространенными типами связующих являются глина & Вода, масло, смоля и силикат натрия.
Шаг 1: создать шаблон
Узор используется для создания полости в песке, размером и форме детали, отлитой.
Узоры повторно используются, в отличие от самой песчаной формы. Недорогие узоры могут быть сделаны в дереве или пластике, или для большей долговечности, алюминия. Узоры часто производятся в двух частях, каждая из которых немного больше, чем деталь, чтобы ухудшаться, когда металл охлаждается. Вертикальные стены узоров имеют небольшой угол или «черновик», поэтому рисунок может подняться, не вытаскивая песок.
Шаг 2: образуйте две половинки полости
Одна половина рисунка помещается в коробку, где вокруг него переполнен песок. Паттерн позиционируется так, чтобы его можно было снять после этого, что означает, что полость воспроизводит только половину шаблона, и не может быть никаких функций повторного въезда.
Этот процесс повторяется для другой половины шаблона. Добавлены дополнительные вставки, которые обеспечат каналы металла, чтобы течь в полость. Размеры этой «системы стробирования» определяют, насколько быстро заполняется полость. Более высокий поток снижает риск неполностей, но за счет повышенной турбулентности, что может вызвать дефекты кастинга.
Традиционный процесс литья песка использовал «зеленый» песок. Это относится к тому, что это влажный, а не цвет. Зеленый песок содержит бентонитскую глину, которая связывает зерна вместе. Сегодня большинство песчаных литей выполняется с помощью смолы. Это песок, который был покрыт связующим смолом. Он образует более плотные, более сильные формы и более точные литые детали.
Шаг 3: Вставьте ядра
Ядра занимают пространство внутри полости формы, которое в противном случае было бы заполнено металлом. Они обычно изготавливаются из песка и помещаются в полость до того, как соединяются верхние и нижние половины.
Шаг 4: Соберите COPE и перетаскивайте
Перетаскивание - это полость нижнего песка, копкость - это верхняя часть, содержащая металлические каналы кормления. Вместе сборка называется колба. Контакты обеспечивают хорошее выравнивание между двумя половинками. Область в полости, где встречаются два песчаных поверхностях, образует прощальную линию на литой части.
Шаг 5: Вылейте расплавленный металл
Металл течет в полость из заливного бассейна на верхней поверхности формы. Когда полость заполняется, металл поднимается в канале под названием «Шкаф». Это образует резервуар, который втягивается обратно в полость, чтобы компенсировать усадку.
Медь, бронза, латунь и железо, как правило, легко наливают и текут, но некоторые другие сплавы менее плавны, а некоторые, такие как алюминий, могут реагировать с песком. Это сводит к минимуму снижение экспозиции воздуха и добавления потоков в расплавленный металл.
Шаг 6: Демольд и нокаут
После залива металл оставляют остыть и затвердеть. По завершении песчаные формы удаляются из колбы, а литые детали выбивают. Это также разбивает любые ядра, включенные в форму.
Система стробирования и подъема затем отрезаны, оставляя металлические отливки, которые готовы к обработке.
Песочные приложения
Как мы знаем, 70% металлических отливок от процесс литья песка, некоторые из широко известных продуктов или деталей из песка, производимых в рамках этого процесса, - это тела насосов, кусты, поршни воздушные компрессоры, Буйство, колючи & масляные кастрюли, передачи, маховики и газ & масляные баки.
- Горная полезные ископаемые и строительство: песчаная литья используется в горнодобывающей и строительной промышленности для производства компонентов оборудования, таких как детали дробилки, зубцы драглина, ведра экскаваторов и износостойкие пластины.
- Морская промышленность: песчаное литье используется в морском секторе для производства деталей морских двигателей, винтов, лодочных фитингов и других компонентов, необходимых для морских судов.
- Железные дороги: в железнодорожной промышленности используется песчаное литье для производства таких компонентов, как железнодорожные колеса, детали тормозных систем и муфты.
- Сельскохозяйственное и сельскохозяйственное оборудование: песчаное литье используется для изготовления деталей для сельскохозяйственного механизма, включая компоненты трактора, палочки и детали ирригационной системы.
Разница между литьем и литьем песка
Умирать кастинг включает в себя применение расплавленного металла в форму под высоким давлением, создавая сложные и точные формы с гладкими поверхностями. Напротив, в песчаном лице используется плесень из уплотненного песка, чтобы создать более сложные формы, но с немного более грубым отделкой.
| Аспекты | Умирать кастинг | Кастинг песка |
| Процесс | Расплавленный металл, принудительный в металлическую форму | Расплавленный металл, вылитый в песчаную форму |
| Форма | Постоянная плесень из стали или другого | Временная плесень из зеленого песка или другого |
| Сложность | Подходит для сложных и сложных форм | Лучше подходить для более простых форм и больших объектов |
| Поверхностная отделка | Отличная поверхностная отделка и точность размеров | Более грубая поверхность и менее точная точность размеров |
| Скорость | Высокий уровень производства | Более низкий уровень производства |
| Расходы | Более высокие затраты на оборудование и оборудование | Более низкие затраты на инструменты и оборудование |
| Материал | Широкий ассортимент металлов, включая алюминиевые, цинк и медные сплавы | Различные металлы, включая железо, сталь и нерушительные сплавы |
| Размер | Подходит для небольших и средних предметов | Подходит для маленьких и больших объектов |
| Терпимость | Более жесткие допуски | Более гибкие допуски размерных |
| Автоматизация | Высоко автоматизированный процесс | Меньший автоматический процесс |
| Приложение | Обычно используется в таких отраслях, как автомобильная, аэрокосмическая и электроника | Широко используется в таких отраслях, как литейные заводы, искусство и скульптура |
Преимущества литья песка
Из -за его разнообразия по сравнению с другими методами производства, кастинг песка Позволяет инженерам возможность создавать сложные детали из неограниченного разнообразия металлов и сплавов. Вот некоторые из преимуществ литья песка.
- Заливные части могут быть такими же небольшими, как несколько миллилитров и граммов или такими же большими метрами и многими тоннами.
- Ни один другой метод не предоставляет те же варианты для изготовления сложных форм, что и литье песка
- Стоимость оборудования и инструментов низкая по сравнению с другими производственными процессами.
- Производимый лом может быть переработан обратно, чтобы сделать еще один актерский состав.
- Он является адаптируемым и пригодным для использования для широкого спектра материалов, от металлов с низкой до высокой точки зрения.
Надежный и экономичный
Процесс литья песка адаптируется к широкому диапазону сплавов, размеров деталей и количеств производства. Поверхностная отделка определяется размером частиц песка, а точность определяется точностью рисунка и выравниванием между COPE и сопротивлением.
Ограничения процесса - это необходимость в углах черновиков на вертикальных поверхностях и линии размножения в точке встречи между двумя половинками плесени. Однако для многих металлических деталей преимущества затрат перевешивают расходы на обработку этих функций.
Заключение
В итоге, кастинг песка выделяется как один из самых универсальных и широко используемых металлических процессов литья из-за его простоты, экономической эффективности и адаптивности к различным формам и размерам. Шестиэтапный процесс-от изготовления рисунков и подготовки плесени до заливки, охлаждения и отделки-выводы, которые даже сложные конструкции могут быть реализованы с точностью и эффективностью. Поскольку отрасли промышленности продолжают использовать достижения в области материалов и технологий, песчаное литье останется фундаментальной техникой, предлагая возможности для инноваций и улучшения. Понимая и освоив этот процесс, производители могут расширить производственные возможности и предоставлять высококачественные отливки, которые отвечают спросу.
Ссылки
- Х. П. Д. Кумар, “Основы производственных процессов литья,” Журнал производственных процессовVol. 19, нет. 3, с. 205-213, 2017.
- Р. Х. Перри, “Современный кастинг: разработка технологий металлического литья,” Международный журнал технологий передового производстваVol. 94, нет. 1-4, с. 123-136, 2018.
- А. Г. Т. Рахман, “Материалы и процесс в производстве,” Инженерные материалы и процессы, Springer Nature, 2020.
- А. Б. Д. Р. Смит, “Обзор песчаного кастинга,” Обзор технологий кастингаVol. 32, нет. 2, с. 45-56, 2021.
- М. Дж. У. Хенсли, “Оптимизация процесса литья песка для эффективности и качества,” Журнал науки о машиностроенииVol. 235, нет. 5, с. 1107-1116, 2022.
