期限 ”砂型鑄造”可以用來描述最終產品和製作過程。這是在稱為“鑄造廠”的地方進行的金屬鑄造過程。它一直是最古老的過程之一。在這種金屬鑄造技術中，沙子被用作模具材料。
沙子鑄造 是一種廣泛使用的金屬鑄造過程，涉及從沙子和粘土等結合劑的混合物中創建模具。該技術用於生產各種尺寸和形狀的複雜金屬零件。
沙子鑄造的過程用於創造我們日常生活中看到的60％以上的金屬鑄件。讓我們在本文中了解該技術的完整定義和過程。我們還將學習該過程的特徵，優勢和缺點。
該博客概述了所涉及的完整步驟。
什麼是沙子鑄造？
沙子鑄造 是一種廣泛使用的金屬鑄造過程。通過在所需物體的圖案周圍壓實沙子來產生模具。然後將熔融金屬倒入模具中，使其凝固。冷卻後，去除沙子，揭示鑄造金屬物體。它具有多功能，具有成本效益，適合各種形狀。
在沙子鑄造中，將熔融金屬倒入一個裝有所需形狀的空心室的一次性沙模中的腔體中，在此固化以創建空腔形成部分。粘土，環氧樹脂，石膏， 金屬和混凝土都是鑄造材料的例子。
產生的鑄件具有多種尺寸和重量的極其複雜的幾何形狀。該過程通常稱為砂鑄件。鈦，鋼和鎳等溫度高的金屬適合沙子鑄造。
與這些材料一起使用的唯一鑄造方法就是這樣。結果，該技術是在汽車和航空航天行業中製造負擔得起和小零件的最佳選擇。下面的動畫顯示了過程。
沙子鑄件中的元素
在我們了解過程中涉及的步驟之前，重要的是要了解鑄造過程中使用的零件或元素。當您了解元素時，請參閱下面的沙子鑄造圖。
圖1：沙子圖
- 應對和拖動：鑄造佈置的頂部和底部分別稱為COPE和拖動。他們通常是木製框架
- 立管：立管通常稱為饋線。它是一個儲層，是金屬鑄造模具中包含的通道，以避免金屬收縮。
- 跑步者：跑步者是一個通道，其直徑降低，用於允許熔融金屬向空腔流動。
- 黴菌：它是由圖案製成的（最終所需鑄件的副本），主要由沙子製成。
- 核心：沙子鑄造中的核心是插入黴菌腔中的設備，以在鑄造中創建內部特徵，例如孔。
- 門：這是金屬到達黴菌腔並開始流入其中的點。
- 鹼砂：這也稱為粉底砂，是沙子（二氧化矽）的最純粹形式。
- 粘合劑：將沙粒固定在一起的膠是結合劑。最常見的粘合劑是粘土 & 水，油，樹脂和矽酸鈉。
步驟1：產生圖案
該圖案用於在沙子中形成一個腔，如所施放的零件的大小和形狀。
與沙模本身不同，圖案被重複使用。廉價的圖案可以用木材或塑料製成，也可以為了更大的耐用性而製作。圖案通常分為兩塊，每個圖案都比被鑄造的部分稍大，以便在金屬冷卻時收縮。圖案的垂直牆有一個微小的角度或“草稿”，因此圖案可以抬起而無需將沙子拉開。
步驟2：形成兩半的腔
將一半的圖案放在一個盒子中，其中圍繞著沙子包裝。該圖案已定位，因此可以將其抬高，這意味著腔僅重現圖案的一半，並且不存在重新輸入特徵。
對於另一半模式，重複此過程。添加了其他插入物，該插入物將為金屬流入腔體提供通道。此“門控系統”的尺寸決定了腔體填充的速度。較高的流量降低了非填充的風險，但以增加的湍流為代價，這可能導致鑄造缺陷。
傳統的沙子鑄造過程使用“綠色”沙子。這是指它是潮濕的，而不是顏色。綠沙包含膨潤土粘土，將穀物結合在一起。如今，大多數沙子鑄造都是用樹脂砂完成的。這是用樹脂粘合劑塗層的沙子。它形成更密集，更強的模具和更準確的鑄件零件。
步驟3：插入核心
核心佔據黴菌腔內的空間，否則將充滿金屬。它們通常是由沙子製成的，並在頂部和底部半結合之前放入腔內。
步驟4：組裝COPE和拖動
阻力是下部砂腔，COPE是包含金屬飼養通道的上部。組件一起稱為燒瓶。引腳確保兩半之間的良好對齊。兩個沙子表面相遇的空腔區域將在鑄件部分形成一條分開線。
步驟5：倒入熔融金屬
金屬從模具頂部表面的傾盆盆地流入腔。當腔體填充時，金屬在一個稱為立管的通道中升起。這形成了一個儲層，該儲層被吸引到腔內以補償收縮。
銅，青銅，黃銅和鐵傾向於容易倒入和流動，但是其他合金較少流體，有些（例如鋁）可以與沙子反應。通過減少對空氣的暴露並在熔融金屬中添加通量來最小化。
步驟6：脫魔和淘汰
倒入後，將金屬保持冷卻和凝固。完成後，將沙子從燒瓶中除去，然後將鑄件拆除。這也可以分解成模具中的所有核心。
然後切開門控系統和立管，留下準備加工的金屬鑄件。
沙子鑄造應用
我們知道，有70％的金屬鑄件來自 沙鑄造過程，通過此過程製造的一些眾所周知的沙子鑄造產品或零件是泵主體，灌木叢，活塞 空氣壓縮機，葉輪，發動機曲軸箱 & 石油盤，齒輪，飛輪和氣體 & 油箱。
- 採礦和建築：採礦和建築行業使用沙子鑄造來生產設備組件，例如破碎機零件，拖曳牙齒，挖掘機桶和耐磨性板。
- 海洋工業：海洋部門使用沙子鑄造來製造海洋發動機零件，螺旋槳，船配件和海洋船所需的其他組件。
- 鐵路：鐵路行業採用沙子鑄造來生產鐵路車輪，制動系統零件和耦合等組件。
- 農業和農業設備：砂鑄造用於製造農業機械的零件，包括拖拉機組件，耕地和灌溉系統零件。
鑄造和沙子鑄造之間的區別
鑄造 涉及將熔融金屬在高壓下迫使黴菌，從而產生光滑表面的複雜和精確的形狀。相比之下，沙子鑄造採用了由壓實沙子製成的模具，可以產生更複雜的形狀，但效果稍粗糙。
| 方面 | 鑄造 | 砂型鑄造 |
| 過程 | 熔融金屬被迫進入金屬模具 | 熔融金屬倒入沙子中 |
| 模具 | 由鋼或其他製成的永久模具 | 由綠沙或其他製成的臨時模具 |
| 複雜 | 適用於復雜而復雜的形狀 | 更適合更簡單的形狀和較大的物體 |
| 表面飾面 | 出色的表面飾面和尺寸精度 | 粗糙的表面飾面和較少精確的維度精度 |
| 速度 | 高生產率 | 較低的生產率 |
| 成本 | 更高的工具和設備成本 | 降低工具和設備成本 |
| 材料 | 多種金屬，包括鋁，鋅和銅合金 | 各種金屬，包括鐵，鋼和非有產合金 |
| 尺寸 | 適用於中小型物體 | 適用於小到大型物體 |
| 寬容 | 更緊密的公差 | 更靈活的尺寸公差 |
| 自動化 | 高度自動化的過程 | 自動化過程較少 |
| 應用 | 通常用於汽車，航空和電子等行業 | 廣泛用於鑄造廠，藝術和雕塑等行業 |
沙子鑄造的優勢
由於它的多樣性與其他製造方法相比 沙子鑄造 使工程師能夠從各種金屬和合金中建造複雜的零件。這是沙子鑄造的一些好處。
- 鑄造的零件可能很小，只有幾毫米和克，或者像米和許多噸一樣大。
- 沒有其他方法提供與沙子鑄造相同的選項來製作複雜的形狀
- 與其他製造過程相比，設備和工具的成本很低。
- 生產的廢料可以回收回來以製作另一個演員。
- 它適用於從低熔點金屬到高熔點金屬的多種材料。
強大而經濟
沙子鑄造過程可適應多種合金，部分尺寸和生產量。表面飾面取決於砂粒尺寸，準確性由模式精度和應對和阻力之間的比對確定。
該過程的局限性是在垂直表面上需要草稿角和模具兩半之間的會議點的分開線。但是，對於許多金屬零件，成本優勢超過了加工這些功能的費用。
結論
總之， 沙子鑄造 由於其簡單性，成本效益和對各種形狀和尺寸的適應性，它是最通用和使用的金屬鑄造過程之一。從圖案製作和黴菌製備到倒入，冷卻和精加工的六步過程，即使復雜的設計也可以通過精確和效率來實現。隨著行業繼續接受材料和技術的進步，沙子鑄造將是一種基本技術，為創新和改進提供了機會。通過了解和掌握這一過程，製造商可以增強生產能力並提供滿足需求的高質量鑄件。
參考
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