Smėlio liejimo procesas

Įvadas

Smėlio liejimas yra vienas seniausių ir plačiausiai naudojamų metalo liejimo būdų, ir ji išlieka komerciškai svarbi, nes yra lanksti, ekonomiškai efektyvus, ir tinka tiek juodųjų, tiek spalvotųjų metalų lydiniams.

Smėlio liejimo darbo eigoje, smėlis naudojamas formos ertmei suformuoti, į kurią pilamas išlydytas metalas, todėl procesą galima pritaikyti viskam – nuo ​​variklio blokų ir mašinų pagrindų iki virtuvės reikmenų ir šulinių dangčių.

Tai, kas daro smėlio liejimą nuolat aktualiu, nėra nostalgija, bet inžinerinis praktiškumas.

Jis gali apdoroti dideles dalis, Sudėtingos geometrijos, ir mažos iki vidutinės gamybos apimtys be didelės nuolatinių formų ar liejimo įrankių naštos.

Tuo pačiu metu, tai procesas, kurį reikia atidžiai kontroliuoti, nes pelėsis, metalo srautas, dujų generavimas, kietėjimas, ir aušinimas visi stipriai sąveikauja ir blogai valdomi gali sukelti defektų.

1. Kas yra smėlio liejimo procesas?

Smėlio liejimas yra liejimo procesas, kurio metu smėlio pagrindu pagaminta forma ir, kai reikia, smėlio šerdys paruošiamos pagal raštą, tada užpildoma išlydytu metalu, kad po sukietėjimo susidarytų paskutinė dalis.

Liejyklų nuorodose aprašomos dvi pagrindinės smėlio liejimo šeimos: žalio smėlio liejimas, kuriame kaip rišiklio sistema naudojamas molis ir vanduo, ir chemiškai sujungtas smėlio liejimas, kuris naudoja dervos pagrindu pagamintus rišiklius ir gali sukietėti savaime stingdamas, karštis, arba kietinant dujomis.

Procesas dažnai pasirenkamas, nes jis toleruoja dalies dydį ir geometriją, ir todėl, kad pelėsiai yra išnaudojami, o ne pakartotinai naudojami.

Toks taupumas yra mažos apimties ir didelių dalių gamybos pranašumas, bet tai taip pat reiškia, kad procesas iš prigimties yra mažiau tikslus matmenų ir šiurkštesnis paviršius nei naudojant griežtesnius tolerancijos metodus, pvz..

2. Pagrindinės medžiagos, naudojamos liejant smėlį

Smėlio liejimas nėra tiesiog „smėlio“ naudojimas formoms gaminti.

Tai kruopščiai sukurtas materialinė sistema kuriame kiekvienas komponentas atlieka tam tikrą vaidmenį: forma turi išlaikyti formą, leisti dujoms išeiti, atsparus šiluminiams išlydyto metalo pažeidimams, o paskui sustingus švariai suyra.

3. Kaip veikia smėlio liejimo procesas

Smėlio liejimas yra glaudžiai susijusių operacijų, kurių metu sukuriama forma, seka, užpildytas, ir pašalinamas aplink liejinį po sukietėjimo.

Procesas viename vaizde

Rašto sudarymas ir priedų projektavimas

Procesas prasideda nuo modelis, kuri yra numatyto liejimo, naudojamo formų ertmei sukurti, kopija.

Raštai sukurti su susitraukimo prielaidomis, juodraštis, ir apdirbimo žaliavos, ir daugeliu atvejų juose taip pat yra pagrindiniai spaudiniai arba funkcijos, padedančios vėliau proceso metu rasti branduolius.

Geras modelio dizainas yra labai svarbus, nes jis nustato geometriją, matmenų elgesys, ir galutinės dalies apdirbamumą pasroviui.

Pelėsių paruošimas

Kitas, raštas dedamas į formų dėžutę ir apgaubiamas paruoštu smėlio mišiniu.

Žaliojo smėlio sistemose, agregatas paprastai susideda iš smėlio, rišiklis, ir drėgmės, o chemiškai sujungtos sistemos remiasi derva surištu smėliu, kuris sukietėja į stipresnę formą arba šerdies struktūrą.

Forma sutankinama arba sutankinama taip, kad išlaikytų savo formą, bet taip pat turi išlaikyti pakankamą pralaidumą, kad pilant galėtų išeiti dujos.

Šerdies kūrimas ir šerdies nustatymas

Jei liejimui reikia vidinių ertmių, tuščiavidurės sekcijos, arba vidinius praėjimus, smėlio šerdys gaminami atskirai ir dedami į formos ertmę prieš uždarant.

Šerdys dažniausiai gaminamos iš smėlio ir rišiklio, ir jie dažnai turi būti stipresni už įprastą pelėsinį smėlį, nes turi išgyventi tvarkomi, pilti, ir metalostatinį slėgį, o po sukietėjimo vis dar yra pašalinamas.

Reiklesniais atvejais, šerdies dangos dedamos siekiant sumažinti metalo prasiskverbimą ir nudegimą.

Formos surinkimas ir užtvarai

Kai bus paruoštos formos pusės ir šerdys yra vietoje, forma uždaroma ir vartų sistema yra baigtas.

Užtvarų sistemoje paprastai yra išpylimo puodelis, sprue, bėgikai, ir vartai, o kartais pridedami stovai ir šaltis, kad būtų galima valdyti šėrimą ir kietėjimą.

Jo paskirtis – ne tik perkelti metalą į ertmę, bet tai daryti kontroliuojamu būdu, ribojant turbulenciją, sumažina eroziją, ir palaiko kryptingą kietėjimą.

Lydymas ir liejimas

Metalas išlydomas atskirai ir supilamas į formos ertmę tinkamoje temperatūroje ir greičiu.

Pilimas yra svarbus žingsnis, nes per didelė turbulencija gali sulaikyti dujas arba sunaikinti pelėsį, o nepakankama temperatūra arba lėtas užpildymas gali sukelti netinkamą eigą ir šaltą išsijungimą.

Tikslas yra išlaikyti sklandumą pakankamai ilgai, kad ertmė visiškai užpildytų, išsaugant metalurginę kokybę.

Kietėjimas ir maitinimas

Užpildžius ertmę, metalas pradeda kietėti.

Šio etapo metu, susitraukimas tampa dideliu rūpesčiu, nes vėsdamas metalas susitraukia, o jei skystas metalas negali maitinti paskutinio užšalimo zonų, gali susidaryti susitraukimo ertmės arba poringumas.

Štai kodėl stovo dizainas yra toks svarbus: stovai veikia kaip išlydyto metalo rezervuarai, kurie maitina liejinį, kai jis susitraukia kietėjimo metu.

Aušinimas, supurtymas, ir melioracija

Kai liejinys pakankamai sustings, pelėsis yra suskaidytas supurtymas etapas.

Liejyklos terminija apibrėžia purtymą kaip sukietėjusio liejinio atskyrimo nuo formos medžiagos procesą., o žalio smėlio sistemose smėlis dažnai lengviau trupa, nes šilumos ir drėgmės praradimas susilpnina ryšį.

Tada atgautas liejinys pereina prie valymo, smėlis gali būti regeneruotas ir pakartotinai naudojamas priklausomai nuo gamyklos sistemos.

Valymas, apdaila, ir patikrinimas

Po purtymo, liejinys valomas, kad būtų pašalintas smėlis, vartai, Rizikai, ir kiti priedai.

Galutinė apžiūra patikrina matmenis, paviršiaus būklė, ir vidinis tvirtumas.

Daugelyje realių gamybos būdų, tai taip pat yra taškas, kur prasideda apdirbimas, ypač ant paviršių, kurie turi atitikti griežtą toleranciją, lygumas, koncentriškumas, arba sandarinimo reikalavimus.

4. Pagrindiniai smėlio liejimo variantai

Smėlio liejimas yra procesų šeima, o ne vienas metodas.

5. Pagrindiniai techniniai iššūkiai ir kokybės kontrolė

Smėlio liejimas yra pusiausvyros procesas, ne tik lieti metalą

Pagrindinis techninis iššūkis liejant smėlį yra tas, kad forma turi vienu metu atitikti kelis prieštaraujančius reikalavimus:

jis turi būti pakankamai tvirtas, kad išlaikytų formą, pakankamai pralaidus, kad išleistų dujas, pakankamai atsparus ugniai, kad atlaikytų išlydytą metalą, ir pakankamai sulankstomas, kad po sukietėjimo atlaisvintų liejinį.

Liejimo praktika rodo, kad kokybė priklauso nuo žaliavų kontrolės, paruošimo įranga, ir smėlio sąveika, rišiklis, drėgmės, Ir lydinys.

Drėgmė, kompaktiškumas, ir smėlio konsistencija

Žaliojo smėlio sistemose, drėgmė yra vienas iš svarbiausių valdymo kintamųjų.

Smėlio paruošimo literatūroje pažymima, kad drėgmė stipriai veikia liejimo kokybę, ir tai kompaktiškumo bandymas yra praktiškas būdas reguliuoti vandens papildymą ir išlaikyti stabilias formavimo savybes.

Jei drėgmė nuteka per toli, sistema gali tapti per silpna arba per daug linkusi į dujas, ir abi sąlygos padidina atmetimo riziką.

Pralaidumas, vėdinimas, ir dujų išbėgimas

Pralaidumas yra toks pat svarbus kaip stiprumas. Žalias smėlis turi leisti dujas, kurias sukuria drėgmė, rišikliai, ir organines medžiagas, kurios išsiskiria pilant ir kietėjant.

Liejybos mokomojoje medžiagoje aiškiai pažymima, kad ventiliacijos angos yra naudojamos oro ir dujų pašalinimui palengvinti, ir kad prastas pralaidumas arba prastas vėdinimas gali tiesiogiai sukelti smūgio defektus ir skylutes.

Atsparumas ugniai ir terminis stabilumas

Smėlio sistema taip pat turi atlaikyti išlydyto lydinio šilumą.

Žaliojo smėlio kontrolės literatūroje pabrėžiama, kad silicio dioksido pagrindu pagamintas smėlis yra ugniai atsparus pelėsio pagrindas, ir kad ugniai atsparios kokybės praradimas gali pabloginti paviršiaus apdailą, kai liejimo temperatūra yra aukštesnė.

Tai lemia smėlio pasirinkimą, smėlio papildymas, ir sistemos švara yra svarbios kasdienės kokybės kontrolės dalys.

Raminimo kokybė ir formos vientisumas

Pelėsių įpakavimas yra dar vienas didelio poveikio kintamasis.

Raminimas neturi būti nei per minkštas, nei per kietas: minkštas taranavimas susilpnina pelėsį, o per didelis kietumas sumažina dujų išsiskyrimą ir skatina smūgio defektus.

Praktiškai, pelėsių stiprumas, vėdinimas, ir paviršiaus kokybė turi būti subalansuota, o ne optimizuota atskirai.

Vartai, maitinimas, ir kietėjimo kontrolė

Garso liejimas priklauso ne tik nuo formos, bet ir apie tai, kaip metalas į jį patenka ir užšąla.

Vartai turi sumažinti turbulenciją ir eroziją, o stovai ir tiektuvai turi kompensuoti kietėjimo susitraukimą.

Susitraukimo geriausia išvengti tinkamai maitinant, o tiektuvai turi išlikti pakankamai skysti, kad galėtų tiekti metalą į paskutinius užšalimo regionus.

6. Dažni defektai ir jų priežastys

7. Kodėl kai kuriuos liejinius reikia apdirbti?

Apdirbimas yra liejimo strategijos dalis, ne korekcija po nesėkmės

Liejant smėlį, Lieta forma yra specialiai pagaminta šiek tiek didesnė ant pasirinktų paviršių, kad vėliau būtų galima užbaigti kritinius matmenis apdirbant.

Tai nėra prastos liejimo praktikos požymis; tai standartinė gamybos strategija, naudojama siekiant kompensuoti natūralias smėlio formų ribas paviršiaus apdailoje, matmenų tikslumas, ir pakartojamumą.

Kodėl liejimo paviršiaus paprastai nepakanka

Smėlio liejimas palieka gana grubų paviršių, nes forma pagaminta iš granuliuoto smėlio, o grūdelių struktūra perkeliama į liejimo paviršių.

Matmenų kitimas taip pat yra ryškesnis nei tikslaus liejimo maršrutuose, taigi funkcijos, kurios turi užsandarinti, surasti, pasukti, drauge, arba nuoroda į kitą komponentą paprastai negali būti palikta neapdorotos kaip išlietos būsenos.

Ką iš tikrųjų pasiekia apdirbimas

Mechaninis apdirbimas naudojamas norint pasiekti galutinę pagrindinių paviršių būklę: griežtesnės tolerancijos, geresnis lygumas, geresnis koncentriškumas, patobulinta paviršiaus apdaila, ir patikimesnis montavimas.

Tai ypač svarbu guolių sėdynėms, flanšo paviršiai, žemių sandarinimas, srieginės skylės, ir kitos funkcinės sritys, kuriose liejimas turi tiksliai susieti su kita dalimi.

Kodėl liejinio negalima tiesiog „išlieti pagal dydį“

Net tada, kai formos dizainas yra patikimas, dalis vis dar susitraukia aušinant ir gali būti paveikta pelėsių erozijos, vietinis iškraipymas, ir pjūvio storio kitimas.

Dėl tos priežasties, liejykloje naudojama apdirbimo pašalpa ant paviršių, kurie vėliau bus pjaunami, todėl galutinį komponentą galima pritaikyti specifikacijai po sukietėjimo ir valymo.

Apdirbimas taip pat kompensuoja funkcinę riziką

Kai kurie paviršiai neapdorojami, nes liejimo procesas negali jų suformuoti, bet todėl, kad dalis turi patikimai veikti.

Nelygus arba nestabilus sandarinimo paviršius gali nutekėti; šiek tiek nukrypusi nuo centro anga gali padidinti susidėvėjimą arba triukšmą; iškreiptas montavimo padas gali sukelti montavimo įtampą.

Apdirbimas pašalina šią riziką, nes nustato galutinę geometriją paviršiuose, kur funkcija yra svarbiausia.

8. Tipiški smėlio liejinių pritaikymai

Smėlio liejimas ypač naudingas, kai dalis per didelė, per daug sudėtinga, arba per daug pritaikyta aukšto slėgio liejimui arba dideliam apdirbimui iš kietos medžiagos.

• Variklio blokai ir korpusai
• Mašinų pagrindai ir rėmai
• Siurblys korpusai ir vožtuvų korpusai
• Pavarų korpusai ir laikikliai
• Vamzdžių jungiamosios detalės ir flanšai
• Žemės ūkio technikos dalys
• Jūrų techninė įranga
• Pramoniniai liejiniai pagal užsakymą
• Dideli konstrukciniai komponentai

9. Kokia smėlio liejimo ateitis?

Smėlio liejimo ateitį formuoja trys pagrindinės jėgos: skaitmeninimas, priedų gamyba, ir tvarumą.

Naujausios apžvalgos rodo, kad vis dažniau naudojamasi modeliavimu, skaitmeninės darbo eigos, ir 3D spausdintos smėlio formos ir šerdys, kurios gali pašalinti raštus ir pagrindines dėžutes, tuo pačiu palengvinant sudėtingų geometrijų kūrimą.

Tuo pačiu metu, tvarumas tampa dizaino suvaržymu, o ne rinkodaros šūkiu.

Liejyklų tyrimai ir pramonės šaltiniai atkreipia dėmesį į perėjimą prie mažesnės emisijos rišiklių sistemų, sumažintas pavojingų cheminių medžiagų naudojimas, ir patobulinta smėlio melioracijos praktika.

Tai svarbu, nes rišiklio chemija turi įtakos tiek emisijoms, tiek atliekų tvarkymui, ir todėl, kad ekologiškesni rišikliai gali sumažinti tolesnio apdorojimo naštą.

Labiausiai tikėtina ateitis nėra tradicinio smėlio liejimo išnykimas, bet jo pavertimas labiau hibridiniu ir duomenimis pagrįstu procesu.

Tame modelyje, Įprastas liejimas vis dar svarbus, tačiau jį vis labiau palaiko priediniai įrankiai, patobulinta rišiklio chemija, skaitmeninis patikrinimas, ir modeliavimu valdomas proceso valdymas.

10. Aukščiausios kokybės smėlio liejimo paslaugos Kinijoje: DEZE liejykla

Tai Liejykla siūlo pritaikytas smėlio liejimo paslaugas, skirtas įvairiems pramonės sektoriams, struktūrinės, ir tiksliosios gamybos programos.

Palaikomas stipriomis formų dizaino galimybėmis, modelio kūrimas, smėlio formos paruošimas, metalo liejimas, valymas po liejimo, apdirbimas, ir paviršiaus apdaila,

Tai tiekia sudėtingos geometrijos liejimo komponentus, patikimas matmenų veikimas, stabili kokybė, ir švarus, profesionali išvaizda.

Nuo prototipo patvirtinimo iki mažų partijų užsakymų ir didelio masto gamybos, Tai palaiko ekonomišką dalių kūrimą, efektyvus komponentų integravimas, Greitas apsisukimas, ir nuoseklus pakartojamumas atliekant sudėtingus projekto reikalavimus.

Prašyti kainos pasiūlymo dabar>>

11. Išvada

Smėlio liejimas išlieka vienu iš svarbiausių metalo liejimo procesų, nes yra pritaikomas, ekonomiškai patrauklus, ir techniškai platus.

Jo stiprybė slypi gebėjime gaminti dideles ir sudėtingas dalis be didelių įrankių naštos, naudojant aukšto slėgio arba nuolatinio liejimo metodus..

Jo silpnumas yra palyginti grubus paviršius, laisvesnis tolerancijos langas, ir jautrumas proceso disciplinai.

Žiūrint iš šiuolaikinės inžinerinės perspektyvos, smėlio liejimas nėra pasenęs atsarginis variantas.

Tai subrendęs žmogus, labai lanksti gamybos platforma, kurios ateitį plečia geresni rišikliai, Modeliavimas, priedų šerdys ir formos, ir stipresnė tvarumo praktika.

Procesas išlieka, nes jis vis dar išsprendžia tikrą pramonės problemą: kaip ekonomiškai pagaminti naudingas metalines dalis, kai geometrija sudėtinga, o tūris nepateisina brangių kietų įrankių.

 

DUK

Koks yra pagrindinis smėlio liejimo privalumas?

Pagrindinis jo pranašumas yra lankstumas. Jis gali pagaminti dideles arba sudėtingas dalis su palyginti mažomis įrankių sąnaudomis ir iš daugelio metalų lydinių.

Kodėl smėlio liejiniai yra šiurkštesni už kitus liejinius?

Kadangi forma yra pagaminta iš granuliuoto smėlio, o ne iš kieto plieno ertmės ar smulkaus keraminio apvalkalo, paviršiaus replikacija nėra tokia tiksli, todėl vėliau dažnai reikia apdirbti.

Kuo skiriasi žalias smėlis nuo chemiškai sujungto smėlio?

Žaliame smėlyje kaip rišiklio sistema naudojamas molis ir vanduo, o chemiškai sujungtas smėlis naudoja dervos rišiklius ir dažnai geriau tinka šerdims ir sudėtingoms formoms.

Ar smėlio liejimas vis dar aktualus šiuolaikinėje gamyboje?

Taip. Jis tebėra plačiai naudojamas ir atnaujinamas naudojant skaitmeninį modeliavimą, priedų formų ir šerdžių gamyba, ir tvaresnes rišiklių sistemas.