Apakah teras dalam pemutus pasir?

1. Pengenalan

Teras dalam pemutus pasir berfungsi sebagai arkitek dalaman yang membentuk ciri -ciri tersembunyi bahagian logam -rongga dalaman, Potong, dan petikan cecair - bahawa satu acuan tidak dapat dicapai sendiri.

Dari segi sejarah, tukang kayu memasukkan kayu atau tanah liat mudah ke dalam acuan sejauh Rom Purba;

Hari ini, Foundries menggunakan teknologi teras pasir maju untuk menghasilkan geometri yang rumit,

seperti jaket penyejuk enjin, Saluran manifold hidraulik, dan litar penyejukan bilah turbin, mustahil untuk mesin efektif mesin.

Dalam operasi moden, teras menyumbang 25-35% daripada jumlah acuan jumlah, mencerminkan peranan kritikal mereka dalam membuka kunci kerumitan reka bentuk dan mengurangkan pemesinan hiliran.

2. Apa itu teras?

Dalam Pemutus pasir, a teras adalah berbentuk tepat, Sisipan berasaskan pasir diletakkan di dalam rongga acuan untuk mencipta lompang dalaman, seperti petikan, Potong, atau bahagian kosong, bahawa acuan sahaja tidak dapat dibentuk.

Sedangkan acuan mentakrifkan pemutus luaran Geometri, teras menentukannya dalaman ciri -ciri.

Teras vs. Acuan

Manakala acuan mentakrifkan bentuk luaran pemutus, The teras mewujudkan ciri dalaman:

• Acuan: Rongga berongga dibentuk dengan pembungkusan pasir di sekitar luaran corak.
• Teras: Perhimpunan pasir diletakkan di dalam acuan sebelum mencurahkan untuk menyekat aliran logam, menghasilkan lompang sekali dikeluarkan.

Teras mesti diintegrasikan dengan lancar dengan acuan, Menentang tekanan logam cair (hingga 0.6 MPA dalam pemutus aluminium) sementara kemudian patah bersih untuk shakeout.

3. Jenis teras dalam pemutus pasir

Teras dalam pemutus pasir datang dalam beberapa reka bentuk, masing -masing disesuaikan untuk mencipta ciri dalaman tertentu -dari lubang mudah ke petikan penyejukan yang rumit.

Memilih baki jenis teras yang betul penggunaan bahan, ketepatan, kekuatan, dan bersih keperluan.

Teras pepejal

Teras pepejal adalah jenis yang paling asas, Sesuai untuk membentuk ciri -ciri kosong yang mudah di casting.

Mereka biasanya dibuat dari campuran pasir -binder homogen yang dipadatkan ke dalam kotak teras.

Kerana geometri mereka yang tidak rumit, mereka kos efektif dan mudah dihasilkan, menjadikan mereka sesuai untuk komponen seperti bahagian paip, perumahan injap, atau blok mekanikal dengan rongga lurus.

• Kelebihan: Pembuatan mudah, Kos rendah untuk bentuk asas.
• Batasan: Penggunaan bahan yang tinggi; penyingkiran sukar dari rongga dalam atau sempit kerana kekurangan kebolehan.

Teras shell

Teras shell adalah teras yang direka bentuk ketepatan yang dibentuk dengan mendepositkan pasir bersalut resin terhadap kotak teras logam yang dipanaskan, mewujudkan tegar, cangkang berdinding nipis dengan ketepatan dimensi tinggi.

Kaedah ini memberikan kemasan dan kekuatan permukaan yang sangat baik, Membuat teras shell sesuai untuk aplikasi berprestasi tinggi.

• Kegunaan biasa: Blok enjin automotif, kepala silinder, dan bahagian yang memerlukan saluran penyejukan atau pelinciran yang rumit.
• Faedah utama: Toleransi yang ketat (± 0.1 mm), kemasan permukaan licin, dan mengurangkan penggunaan bahan.

Teras terikat resin

Digunakan dalam tidak ada dan kotak sejuk proses membuat teras, teras terikat resin memberikan kekuatan tinggi dan konsistensi dimensi.

Dalam kaedah tidak bakar, Pemangkin Kimia menyembuhkan campuran Resin pasir pada suhu bilik, Walaupun kaedah kotak sejuk menggunakan gas (biasanya wap amina) untuk mengeraskan resin dalam beberapa minit.

• Kelebihan: Masa kitaran cepat, Kekuatan mekanikal yang sangat baik, sesuai untuk pengeluaran volum tinggi.
• Industri: Automotif, jentera berat, Pam dan pemutus injap.

CO₂ CORES (Sodium silikat teras)

CO₂ CORES dibuat dengan mencampurkan pasir dengan natrium silikat dan mengeraskan campuran dengan menyuntik gas karbon dioksida. Proses ini dengan cepat menetapkan teras, membolehkan masa pemulihan cepat.

• Kekuatan: Pengeluaran pantas, kekerasan awal yang kuat.
• Pertimbangan: Sukar untuk menuntut semula; teras mungkin rapuh dan terdedah kepada penyerapan kelembapan.
• Kegunaan biasa: Pekerjaan jangka pendek atau mendesak yang memerlukan ketersediaan teras yang cepat.

Teras yang boleh dilipat

Direka untuk hancur atau melemahkan semasa atau selepas pemejalan, teras yang boleh dilipat memudahkan penyingkiran dan mengurangkan risiko kerosakan pada pemutus.

Teras -teras ini dalam pemutus pasir sering termasuk bahan tambahan yang mudah terbakar atau termal yang rosak semasa fasa penyejukan pemutus.

• Aplikasi: Casting besar atau kompleks dengan mendalam, Ciri -ciri dalaman sempit -seperti enjin marin atau perumahan struktur.
• Faedah: Mengurangkan tekanan semasa pemejalan, mencegah keretakan dalaman, dan kemudahan knockout teras.

Teras yang dibantu oleh Chaplet

Untuk geometri teras berat atau tidak disokong, Kapal logam digunakan untuk mengekalkan kedudukan teras semasa pengisian acuan.

Kapal bertindak sebagai spacer antara dinding teras dan acuan dan direka untuk bersatu dengan pemutus tanpa menjejaskan integriti metalurgi.

• Gunakan kes: Casting industri yang besar, seperti perumahan turbin atau bingkai enjin, di mana peralihan teras sebaliknya akan menyebabkan ketidaktepatan dimensi.
• Kelebihan: Menghalang pergerakan di bawah tekanan logam; mengekalkan ketepatan dalaman.

4. Pengikat teras dan kaedah pengawetan

5. Sifat teras dan kriteria prestasi

Teras dalam pemutus pasir mesti memenuhi gabungan menuntut mekanikal, haba, dan dimensi keperluan untuk menghasilkan casting bebas kecacatan.

Di bawah, Kami meneroka lima sifat utama -dan nilai sasaran tipikal mereka -yang memantau untuk memastikan prestasi teras.

Kekuatan

Teras memerlukan integriti yang mencukupi untuk menahan tekanan logam cair namun rosak dengan bersih semasa shakeout.

• Kekuatan hijau (sebelum menyembuhkan kering)

• • Julat tipikal: 0.2-0.4 MPa (30-60 psi)
  • Kepentingan: Memastikan teras bertahan mengendalikan dan perhimpunan acuan tanpa herotan.

• Kekuatan kering (Selepas menyembuhkan pengikat)

• • Julat tipikal: 2-6 MPa (300-900 psi) untuk teras resin
  • Kepentingan: Mesti menahan beban hidrostatik sehingga 1.5 MPA dalam casting keluli.

• Kekuatan panas (pada 700-1,200 ° C.)

• • Pengekalan: ≥ 50% kekuatan kering pada suhu pemutus
  • Kepentingan: Menghalang ubah bentuk teras atau hakisan apabila bersentuhan langsung dengan logam cair.

Kebolehtelapan

Gas yang dihasilkan semasa mencurahkan (wap, Co₂) mesti melarikan diri tanpa membentuk keliangan.

• Nombor kebolehtelapan (Pn)

• • Teras hijau: 150-350 pn
  • Shell & Teras resin: 100-250 pn

• Terlalu rendah (< 100): Perangkap gas, yang membawa kepada lubang -lubang.
• Terlalu tinggi (> 400): Mengurangkan kekuatan teras, Menanggung hakisan.

Collapsibility

Keruntuhan terkawal teras memudahkan shakeout dan menampung pengecutan logam.

• Metrik Collapsibility: 0.5-2.0 mm ubah bentuk di bawah beban standard
• Mekanisme:

• • Teras hijau: Bergantung pada kelembapan dan struktur tanah liat untuk ubah bentuk.
  • Teras resin: Gunakan bahan tambahan buruan (Debu arang batu) atau lapisan lemah.

• Manfaat: Mengurangkan tekanan dalaman -Mencegah air mata panas di rongga yang mendalam.

Ketepatan dimensi

Ketepatan ciri dalaman menentukan elaun pemesinan pasca penyingkiran.

Kestabilan terma

Teras mesti mengekalkan integriti di bawah fluks haba yang cepat dari logam cair.

• Pekali pengembangan haba: 2.5-4.5 × 10⁻⁶/k (Pasir teras vs. logam)
• Refractoriness:

• • Teras berasaskan silika: hingga 1,200 ° C.
  • Teras zirkon atau kromit yang dipertingkatkan: > 1,700 ° C.

• Kepentingan: Meminimumkan peralihan teras yang disebabkan oleh pengembangan haba yang tidak sekata.

6. Bagaimana teras diadakan?

Memastikan teras kekal tepat di sepanjang mencurahkan dan pemejalan adalah kritikal: Malah sedikit peralihan dapat memesongkan petikan dalaman atau menyebabkan logam menyerang rongga teras.

Foundries bergantung pada gabungan Pendaftaran Mekanikal, sokongan logam, dan alat bantu ikatan untuk mengunci teras dengan selamat di acuan.

Pendaftaran mekanikal dengan cetakan teras

Setiap corak termasuk menonjolkan "cetakan teras" yang membuat lekuk yang sepadan dalam mengatasi dan menyeret. Cetakan ini:

• Cari teras Dalam ketiga -tiga paksi, mencegah pergerakan sisi atau menegak
• Beban pemindahan dengan menanggung berat badan dan tekanan logam teras (hingga 1.5 MPA dalam keluli)
• Dimensi standard biasanya memanjangkan 5-15 mm ke dinding acuan, machined to ± 0.2 mm untuk tempat duduk yang boleh dipercayai

Dengan menutup acuan, kerusi cetak teras ke dalam poketnya, menyampaikan berulang, gangguan yang tidak memerlukan perkakasan tambahan.

Sokongan logam: Kapal dan lengan

Apabila kuasa hidrostatik mengancam untuk mengapung atau mengikis teras, Foundries menggunakan sokongan logam:

• Kapal adalah tiang logam kecil -sering dicap dari aloi yang sama seperti pelepasan yang diletakkan pada selang masa yang tetap (Setiap 50-100 mm).
  Mereka merapatkan jurang antara dinding teras dan acuan, membawa tekanan teras dan tekanan logam.
• Lengan baju terdiri daripada tiub logam berdinding nipis yang tergelincir di bahagian teras yang terdedah, Sands Shielding dari penghalang logam halaju tinggi dan menguatkan struktur teras.

Selepas pemejalan, Kapal tetap tertanam dan sama ada dikeluarkan oleh pemesinan atau ditinggalkan sebagai kemasukan yang minimum; lengan biasanya diekstrak dengan pasir.

Alat bantu ikatan: Pelekat dan anjing laut tanah liat

Untuk teras ringan atau ketepatan, Sokongan mekanikal sahaja mungkin tidak mencukupi. Dalam kes ini:

• Pelekat dabs- Titik -titik sodium silikat silikat atau gam resin proprietari kaki teras ke permukaan acuan, Menawarkan kekuatan hijau awal tanpa menghalang kebolehtelapan.
• Meterai slip tanah liat- Lapisan nipis buburan bentonit yang digunakan di sekitar cetakan teras -mengemukakan geseran dan menutup sebarang jurang mikroskopik, mencegah pasir halus dari berpindah ke rongga semasa ditutup.

Kedua -dua kaedah memerlukan bahan minimum namun secara dramatik mengurangkan "terapung" semasa pengendalian acuan dan pengisian logam.

7. Pemasangan teras dan integrasi acuan

Integrasi teras yang lancar ke dalam acuan adalah penting untuk mencapai geometri dalaman yang tepat dan mengelakkan kecacatan seperti misruns, Peralihan teras, atau penembusan logam.

Teknik Penempatan Teras

Penempatan manual

• Pin penjajaran & Pencari: Gunakan pin -machined precision pada seretan dan mengatasi bahagian untuk membimbing teras ke kedudukan.
• Pengesahan sentuhan: Pengendali harus merasakan "kerusi" teras terhadap cetakannya, Kemudian berikan keran lembut untuk memastikan pertunangan penuh.

Pengendalian automatik

• Grippers robot: Dilengkapi dengan jari vakum atau mekanikal, Robot memilih, Orient, dan meletakkan perhimpunan teras dengan ± 0.1 ketepatan mm.
• Urutan yang boleh diprogramkan: Mengintegrasikan sistem penglihatan untuk mengesahkan orientasi dan mengesan objek asing sebelum penempatan.

Kesediaan acuan

Sebelum Menutup Tangan dan Seret, Sahkan bahawa acuan bersedia sepenuhnya untuk menerima kedua -dua teras dan logam cair:

• Pemeriksaan bolong: Pastikan semua lubang teras (Ø 0.5-1 mm) dan lubang acuan bebas daripada pembentukan pasir untuk memudahkan pelarian gas.
• Back -filling & Pembungkusan: Sokong permukaan teras luaran dengan kembali dengan pasir longgar atau menggunakan sokongan pea -gravel untuk teras shell, mencegah ubah bentuk teras di bawah tekanan logam.
• Pelepasan garis parti: Sahkan bahawa tiada jambatan pasir atau serpihan menduduki garis perpisahan, yang boleh mengalihkan cetakan teras atau menyebabkan ketidakpadanan.

Teras mengikat dan menyegel

• Permohonan dab pelekat: Untuk teras kecil atau nipis, pelekat natrium silikat atau pelekat tanah liat proprietari di antara muka cetak teras untuk mengelakkan teras "terapung" semasa penutupan acuan.
• Fillet slip tanah liat: Dalam acuan hijau, Berus kot nipis buburan bentonit di sekitar jahitan teras; Jurang ini dan menambah rintangan geseran.

Pemeriksaan Perhimpunan Akhir

Sebelum menuangkan, Lakukan pemeriksaan sistematik untuk mengesahkan integriti teras dan penjajaran acuan:

• Pergi/tidak pergi alat pengukur: Tolok slip ke atas cetakan teras untuk mengesahkan kedalaman tempat duduk yang betul.
• Pemeriksaan visual dengan pencahayaan: Bersinar cahaya bersudut ke dalam rongga acuan untuk menyerlahkan teras yang tidak disengajakan, Kapal longgar, atau jurang.
• Ujian getaran dinamik: Ringan bergetar perhimpunan acuan; teras yang dijamin dengan betul akan tetap tidak bergerak, Walaupun teras longgar mendedahkan diri mereka.

8. Kecacatan yang berkaitan dengan teras biasa & Remedi

9. Penambakan dan kelestarian pasir teras

• Penambakan fizikal (Hijau -dan): Attrition Scrubbing and Screening Pulih 70-80 % Kualiti dara.
• Penambakan terma (Teras resin): 600-800 ° C membakar pengikat; menghasilkan 60-70 % Pasir yang boleh diguna semula.
• Strategi penggabungan: Campurkan 20-30 % dara dengan ditebus untuk mengekalkan prestasi semasa mengurangkan tapak pelupusan oleh 60%.

10. Aplikasi dan kajian kes

1. Blok enjin automotif: Teras yang boleh dilipat dalam jaket air dicapai ± 0.5 mm over 1.5 m rentang, mengurangkan masa pemesinan oleh 25%.
2. Manifold hidraulik: Teras resin kotak sejuk dihapuskan 70 % kecacatan gas dalam saluran bersilang, meningkatkan hasil.
3. Saluran penyejukan turbin: 3Teras pasir yang dicetak D yang disepadukan dengan pengikat epoksi yang dihasilkan ± 0.1 ketepatan mm dan memotong masa memimpin dari 8 minggu ke 2 minggu.

11. Kesimpulan

Cores membentuk Infrastruktur tersembunyi komponen pasir yang kompleks, membolehkan ciri dalaman yang rumit yang memacu prestasi dalam automotif, Aeroangkasa, dan sektor perindustrian.

Dengan memilih jenis pasir yang sesuai, pengikat, dan kaedah perhimpunan -dan dengan mengendalikan sifat teras dan penambakan yang ketat mencapai ketepatan tinggi, Castings bebas kecacatan.

Ke hadapan, Pembuatan teras tambahan, Pengikat mesra alam, dan Janji Pemantauan Harta Masa Nyata untuk Memajukan Teknologi Teras, menyokong reka bentuk yang semakin canggih.

 

Soalan Lazim

Apakah teras dalam pemutus pasir?

A teras adalah sisipan berbentuk khas yang diperbuat daripada pasir dan pengikat, diletakkan di dalam rongga acuan untuk membuat lompang dalaman, Potong, atau geometri dalaman yang kompleks dalam pemutus.

Teras membolehkan pengeluaran komponen berongga seperti paip, Blok enjin, dan badan injap.

Bagaimana teras berbeza dari acuan?

Manakala acuan membentuk bentuk luaran pemutus, The teras mewujudkan ciri dalaman.

Acuan umumnya lebih besar dan menentukan kontur luar, sedangkan teras diletakkan di dalam rongga acuan untuk membentuk rongga, lubang, dan laluan.

Bahan apa yang digunakan untuk membuat teras?

Sebilangan besar teras dibuat dari pasir silika yang tinggi digabungkan dengan a sistem pengikat,

seperti tanah liat bentonit (Untuk pasir hijau), Resin Thermoset (untuk cangkang atau teras kotak sejuk), atau sodium silikat (untuk teras Co₂).

Aditif boleh digunakan untuk meningkatkan kekuatan, kebolehtelapan, atau kebolehan.