Термін "Пісочний кастинг"Може бути використаний для опису кінцевого продукту та процесу, щоб його зробити. Це процес лиття металу, зроблений у місці, яке називається" ливарний ". Він залишався одним із найдавніших процесів. Пісок використовується як матеріал цвілі в цій техніці лиття металу.
Пісочний кастинг є широко використовуваним процесом лиття металу, який передбачає створення форми із суміші піску та зв'язування, наприклад, глини. Ця методика застосовується для отримання складних металевих частин різних розмірів та форм.
Процес кастингу піску використовується для створення понад 60% металевих виливків, які ми бачимо у своєму повсякденному житті. Давайте вивчимо повне визначення та процес техніки в цій статті. Ми також дізнаємося характеристики, переваги та недоліки процесу.
Цей блог надає огляд повної послідовності залучених кроків.
Що таке кастинг піску?
Пісочний кастинг - це широко використовуваний процес металевого лиття. Форма створюється шляхом ущільнення піску навколо візерунка потрібного об'єкта. Потім розплавлений метал виливають у форму, що дозволяє йому затвердіти. Після охолодження пісок видаляється, виявляючи металевий предмет. Він універсальний, економічно вигідний і підходить для різних форм.
У киданні піску розплавлений метал виливається в порожнину в одноразовій пісочній формі, що містить порожнисту камеру потрібної форми, де вона затверджується, щоб створити компонент у формі порожнини. Глина, епоксид, штукатурка, метал, а бетон - все приклади кастингових матеріалів.
Вироблені кастинги мають надзвичайно складні геометрії в широкому діапазоні розмірів і ваг. Процес часто називають пісочним литтям. Метали з високими температурою плавлення, такими як титан, сталь та нікель, підходять для лиття піску.
Єдиний метод кастингу, який працює з цими матеріалами, - це це. Як результат, техніка є найкращим варіантом для виготовлення доступних та невеликих деталей у автомобільній та аерокосмічній галузях. Анімація нижче показує процес.
Елементи на кастингу піску
Перш ніж ми дізнаємось кроки, пов'язані з процесом, важливо зрозуміти частини або елементи, що використовуються в процесі лиття. Зверніться до схеми лиття піску нижче, коли ви дізнаєтесь про елементи.
Рис. 1: схема лиття піску
- Коп і перетягування: Верхній і нижня частина композиції лиття називаються COPE та перетягування відповідно. Зазвичай вони є дерев’яними рамками
- Райзер: стояка часто називають годівницею. Це резервуар і прохід, що входить у металеву форму лиття, щоб уникнути усадки металу.
- Бігун: бігун - це канал із зменшеним діаметром, який використовується для того, щоб забезпечити потік розплавленого металу до порожнини.
- Форма: Це порожнина, виготовлена з візерунка (копія остаточного бажаного лиття), яка здебільшого виготовлена з піску.
- КОРОТКА: Ядро в кастингу піску - це пристрій, вставлений у порожнину форми, щоб створити інтер’єрні функції в литі, такі як отвори.
- Ворота: Це момент, коли метал досягає порожнини форми і починає надходити в неї.
- Базовий пісок: Це також відомий як фундамент піску і є найчистішою формою піску (кремнезему).
- В'яжучі: клей, який утримує піщані зерна разом, - це зв'язуючий засіб. Найпоширенішими типами в'яжучих є глина & Вода, олія, смола та силікат натрію.
Крок 1: Створіть візерунок
Візерунок використовується для створення порожнини в піску розмір і форму частини, що кидається.
Візерунки повторно використовуються, на відміну від самої пісочної форми. Недорогі візерунки можна виготовити в дереві або пластику, або для більшої міцності, алюмінію. Візерунки часто виготовляються з двох шматочків, кожна з яких трохи більша, ніж частина, що надається, щоб дозволити усадку, коли металеві охолоджуються. Вертикальні стіни візерунків мають невеликий кут або «тягу», щоб візерунок міг підніматися, не витягуючи пісок.
Крок 2: Формуйте дві половини порожнини
Опівіонний візерунок розміщений у коробці, де навколо нього упаковано пісок. Шаблон розміщується, щоб її можна було зняти після цього, а це означає, що порожнина лише відтворює половину візерунка, і не може бути жодних особливостей для повторного вступу.
Цей процес повторюється для іншої половини. Додано додаткові вставки, які забезпечать канали металу, що надходять у порожнину. Розміри цієї «системи решітки» визначають, наскільки швидко заповнюється порожнина. Більш високий потік знижує ризик виникнення нефабрик, але вартістю збільшення турбулентності, що може спричинити дефекти лиття.
Традиційний процес лиття піску використовував «зелений» пісок. Це стосується того, що він вологий, а не колір. Зелений пісок містить бентонітову глину, яка пов'язує зерна разом. Сьогодні більшість піску кастингу робиться з піском смоли. Це пісок, який був покритий смолою. Він утворює щільніші, сильніші форми та більш точні частини.
Крок 3: Вставте ядра
Сердеки займають місце в порожнині форми, яка в іншому випадку була б заповнена металом. Зазвичай вони виготовляються з піску і поміщають у порожнину до з'єднання верхньої та нижньої половини.
Крок 4: Зберіть COPE та перетягувати
Тягання - це нижня піщана порожнина, COPE - це верхній шматок, що містить канали подачі металу. Разом збірка називається колбою. Шпильки забезпечують гарне вирівнювання між двома половинами. Регіон у порожнині, де зустрічаються дві пісочні поверхні, утворюють лінію розлуки на складаній частині.
Крок 5: Вилийте розплавлений метал
Метал тече в порожнину з басейну, що виливається, на верхній поверхні форми. У міру наповнення порожнини метал піднімається в каналі під назвою стояка. Це утворює резервуар, який повертається назад у порожнину, щоб компенсувати усадку.
Мідь, бронза, латунь і залізо, як правило, легко виливають і протікають, але деякі інші сплави менш рідкі, а деякі, як алюміній, можуть реагувати з піском. Це мінімізується за рахунок зменшення впливу повітря та додавання потоків до розплавленого металу.
Крок 6: Демольд і нокаути
Після заливки метал залишається охолонути і затвердіє. Після завершення піщані форми видаляються з колби, а литі частини вибиваються. Це також розбиває будь -які ядра, включені у форму.
Потім система решітки та стояка відрізаються, залишаючи металеві лиття, які готові до обробки.
Програми для кастингу піску
Як ми знаємо, що 70% металевих кастин Процес кастингу піску. повітряні компресори, Крильчатки, двигуни картерів & нафтові каструлі, передачі, маховик та газ & нафтові резервуари.
- Видобуток та будівництво: Кастинг піску використовується в гірничій та будівельній промисловості для виробництва компонентів обладнання, таких як деталі дробарки, зуби драгліну, відра екскаватора та стійкі до зносу пластини.
- Морська промисловість: Кастинг піску використовується в морському секторі для виготовлення деталей морських двигунів, гвинтів, човен та інших компонентів, необхідних для морських суден.
- Залізничні дороги: Кастинг піску використовується в залізничній промисловості для виробництва таких компонентів, як залізничні колеса, деталі гальмівної системи та муфти.
- Сільське господарство та сільськогосподарське обладнання: Кастинг піску використовується для виготовлення деталей для сільськогосподарської техніки, включаючи компоненти трактора, орачні частини та деталі зрошувальної системи.
Різниця між литтям штампу та кастингом піску
Кастинг передбачає примушення розплавленого металу у форму під високим тиском, виробляючи складні та точні форми з гладкими поверхнями. Навпаки, кидка піску використовує форму, виготовлену з ущільненого піску, щоб створити більш складні форми, але з трохи більш грубою обробкою.
| Аспекти | Кастинг | Пісочний кастинг |
| Обробка | Розплавлений метал, вимушений у металеву форму | Розплавлений метал вилив у пісок |
| Пластир | Постійна форма, виготовлена зі сталі або іншого | Тимчасова цвіль, виготовлена з зеленого піску або іншого |
| Складність | Підходить для складних та хитромудрих форм | Краще підходить для більш простих форм та більших об'єктів |
| Поверхнева обробка | Відмінна обробка поверхні та розмірна точність | Більш груба обробка поверхні та менш точна розмірна точність |
| Швидкість | Високий показник виробництва | Нижня швидкість виробництва |
| Вартість | Більш високі витрати на інструменти та обладнання | Нижні витрати на інструментарію та обладнання |
| Матеріал | Широкий асортимент металів, включаючи алюміній, цинк та мідні сплави | Різні метали, включаючи залізо, сталь та кольорові сплави |
| Розмір | Підходить для малих та середніх об'єктів | Підходить для невеликих та великих об'єктів |
| Толерантність | Більш жорсткі розмірні допуски | Більш гнучкі розміри допусків |
| Автоматизація | Високо автоматизований процес | Менш автоматизований процес |
| Застосування | Зазвичай використовуються в таких галузях, як автомобільна, аерокосмічна та електроніка | Широко використовується в таких галузях, як лишні, мистецтво та скульптура |
Переваги пісочного лиття
Через його різноманітність порівняно з іншими виробничими методами, пісочний кастинг Дозволяє інженерам можливість будувати складні частини з безмежної різноманітності металів та сплавів. Ось деякі переваги кастингу піску.
- Кидані деталі можуть бути невеликими, як і кілька мілілітрів і грамів, або великі, як лічильники та багато тонн.
- Жоден інший метод не надає тих самих варіантів, щоб робити хитромудрі форми, як і пісочне лиття
- Вартість обладнання та інструментів низька порівняно з іншими виробничими процесами.
- Вироблений брухт можна переробити назад, щоб зробити ще один акторський склад.
- Він пристосований і зручний для широкого спектру матеріалів, від низько- до високозміхливих металів.
Міцний і економічний
Процес лиття піску пристосований до широкого діапазону сплавів, часткових розмірів та виробничих кількостей. Поверхнева обробка диктується розміром частинок піску, а точність визначається точністю візерунка та вирівнюванням між копом і перетягуванням.
Обмеження процесу - це потреба в кутах проекту на вертикальних поверхнях та лінії розставання в точці зустрічі між двома половинами форми. Однак для багатьох металевих деталей переваги витрат переважають витрати на обробку цих особливостей.
Висновок
Підсумовуючи, пісочний кастинг виділяється як один з найбільш універсальних і широко використовуваних процесів лиття металу завдяки його простоті, економічній ефективності та пристосовності до різних форм і розмірів. Шестиетапний процес-починаючи від виготовлення візерунків та підготовки цвілі до виливу, охолодження та оздоблення-проходження, які навіть складні конструкції можуть бути реалізовані з точністю та ефективністю. Оскільки галузі продовжують сприймати просування в матеріалах та технологіях, кастинг піску залишатиметься фундаментальною технікою, пропонуючи можливості для інновацій та вдосконалення. Розуміючи та освоюючи цей процес, виробники можуть покращити виробничі можливості та забезпечити високоякісні кастинги, які відповідають попиту.
Посилання
- Х. П. Д. Кумар, “Основи виготовлення виробництва,” Журнал виробничих процесів, т. 19, ні. 3, с. 205-213, 2017.
- Р. Х. Перрі, “Сучасний кастинг: інженерія технологій металевих лиття,” Міжнародний журнал передових виробничих технологій, т. 94, ні. 1-4, с. 123-136, 2018.
- А. Г. Т. Рахман, “Матеріали та процес у виробництві,” Інженерні матеріали та процеси, Springer Nature, 2020.
- А. Б. Д. Р. Сміт, “Огляд пісочного лиття,” Огляд технологій кастингу, т. 32, ні. 2, с. 45-56, 2021.
- М. Дж. У. Хенслі, “Оптимізація процесу лиття піску для ефективності та якості,” Журнал науки про машинобудування, т. 235, ні. 5, с. 1107-1116, 2022.
