Lõi đúc là gì trong việc đúc cát là gì?

1. Giới thiệu

Lõi trong đúc cát đóng vai trò là kiến ​​trúc sư nội bộ hình thành các tính năng ẩn của các bộ phận kim loại, sự cắt ngắn, và các đoạn văn chất lỏng - rằng một khuôn không thể đạt được một mình.

Về mặt lịch sử, Thợ thủ công chèn gỗ đơn giản hoặc phích cắm đất sét vào khuôn từ xa như Rome cổ đại;

Hôm nay, Foundries sử dụng các công nghệ lõi cát tiên tiến để sản xuất hình học phức tạp,

chẳng hạn như áo khoác làm mát động cơ, Kênh đa tạp thủy lực, và mạch làm mát lưỡi tuabin, không thể có chi phí máy - hiệu quả.

Trong các hoạt động hiện đại, lõi chiếm 25% 35% tổng thể tích khuôn, phản ánh vai trò quan trọng của họ trong việc mở khóa sự phức tạp của thiết kế và giảm gia công xuôi dòng.

2. Cốt lõi là gì?

TRONG đúc cát, Một cốt lõi là một hình dạng chính xác, Chèn dựa trên cát được đặt bên trong khoang khuôn để tạo ra Khoảng trống bên trong, chẳng hạn như đoạn văn, sự cắt ngắn, hoặc các phần rỗng, Rằng khuôn không thể hình thành.

Trong khi khuôn xác định một casting bên ngoài hình học, lõi xác định nó nội bộ đặc trưng.

Core vs. Khuôn

Trong khi khuôn Xác định một hình dạng bên ngoài đúc, cái cốt lõi Tạo các tính năng nội bộ:

• Khuôn: Khoang rỗng được hình thành bằng cách đóng gói cát xung quanh bên ngoài hoa văn.
• Cốt lõi: Lắp ráp cát được đặt bên trong khuôn trước khi đổ để chặn dòng kim loại, sản xuất khoảng trống một khi đã loại bỏ.

Lõi phải tích hợp liền mạch với khuôn, Chống lại áp lực kim loại nóng chảy (lên đến 0.6 MPa Trong đúc nhôm) Trong khi sau đó bị gãy sạch sẽ cho lắc.

3. Các loại lõi trong đúc cát

Lõi trong đúc cát có một số thiết kế, Mỗi được thiết kế để tạo các tính năng nội bộ cụ thể, từ các lỗ đơn giản đến các đoạn làm mát phức tạp.

Chọn số dư loại lõi phù hợp sử dụng vật liệu, độ chính xác, sức mạnh, Và sạch sẽ yêu cầu.

Lõi rắn

Lõi rắn là loại cơ bản nhất, Lý tưởng để hình thành các tính năng rỗng đơn giản trong đúc.

Chúng thường được làm từ hỗn hợp Cát cát đồng nhất được nén thành các hộp lõi.

Do hình học không biến chứng của chúng, Chúng có hiệu quả về chi phí và dễ sản xuất, Làm cho chúng phù hợp cho các thành phần như các phần ống, Vỏ van, hoặc các khối cơ học với các lỗ sâu.

• Thuận lợi: Sản xuất đơn giản, Chi phí thấp cho các hình dạng cơ bản.
• Hạn chế: Sử dụng vật liệu cao; Khó loại bỏ khỏi các khoang sâu hoặc hẹp do thiếu sự sụp đổ.

Lõi vỏ

Lõi vỏ là lõi được thiết kế chính xác được hình thành bằng cách lắng đọng cát phủ nhựa vào các hộp lõi kim loại nóng, tạo ra một sự cứng nhắc, Vỏ vách mỏng với độ chính xác chiều cao.

Phương pháp này cung cấp hoàn thiện bề mặt tuyệt vời và sức mạnh, Làm cho lõi vỏ lý tưởng cho các ứng dụng hiệu suất cao.

• Sử dụng chung: Khối động cơ ô tô, Đầu xi lanh, và các bộ phận yêu cầu các kênh làm mát hoặc bôi trơn phức tạp.
• Lợi ích chính: Dung sai chặt chẽ (± 0,1 mm), bề mặt mịn, và giảm tiêu thụ vật liệu.

Lõi liên kết nhựa

Được sử dụng trong không nướng Và hộp lạnh quá trình tạo cốt lõi, Các lõi liên kết nhựa cung cấp độ đặc sức mạnh và chiều cao.

Trong phương pháp không nướng, Các chất xúc tác hóa học chữa khỏi hỗn hợp đá cát ở nhiệt độ phòng, Trong khi phương pháp hộp lạnh sử dụng khí (Điển hình là hơi amin) để làm cứng nhựa trong vòng vài phút.

• Thuận lợi: Thời gian chu kỳ nhanh, Sức mạnh cơ học tuyệt vời, phù hợp cho sản xuất khối lượng lớn.
• ngành công nghiệp: ô tô, máy móc hạng nặng, Bơm và Valve đúc.

Lõi co₂ (Lõi natri silicat)

Lõi Co₂ được tạo ra bằng cách trộn cát với natri silicat và làm cứng hỗn hợp bằng cách tiêm khí carbon dioxide. Quá trình này nhanh chóng đặt ra cốt lõi, cho phép thời gian quay vòng nhanh.

• Điểm mạnh: Sản xuất nhanh, Độ cứng ban đầu mạnh mẽ.
• Cân nhắc: Khó đòi lại; Các lõi có thể dễ vỡ và dễ bị hấp thụ độ ẩm.
• Sử dụng điển hình: Các công việc ngắn hạn hoặc khẩn cấp đòi hỏi phải có cốt lõi nhanh.

Lõi có thể thu gọn

Được thiết kế để tan rã hoặc suy yếu trong hoặc sau khi hóa rắn, lõi có thể thu gọn đơn giản hóa việc loại bỏ và giảm nguy cơ thiệt hại cho việc đúc.

Những lõi này trong đúc cát thường bao gồm các chất phụ gia dễ cháy hoặc nhạy cảm với nhiệt trong giai đoạn làm mát đúc.

• Ứng dụng: Các vật đúc lớn hoặc phức tạp với sâu, các tính năng bên trong hẹp - như động cơ biển hoặc nhà ở cấu trúc.
• Những lợi ích: Giảm căng thẳng trong quá trình hóa rắn, Ngăn chặn vết nứt bên trong, và dễ dàng loại bỏ lõi.

Lõi hỗ trợ chap

Đối với hình học lõi nặng hoặc không được hỗ trợ, Chaplets kim loại được sử dụng để duy trì vị trí cốt lõi trong quá trình làm đầy khuôn.

Chaplets hoạt động như những miếng đệm giữa lõi và tường khuôn và được thiết kế để hợp nhất với việc đúc mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn luyện kim.

• Sử dụng trường hợp: Đúc công nghiệp lớn, chẳng hạn như vỏ tuabin hoặc khung động cơ, nơi mà sự thay đổi cốt lõi sẽ gây ra sự không chính xác về chiều.
• Thuận lợi: Ngăn chặn chuyển động dưới áp suất kim loại; Duy trì độ chính xác nội bộ.

4. Chất kết dính cốt lõi và phương pháp bảo dưỡng

5. Thuộc tính cốt lõi và tiêu chí hiệu suất

Lõi trong đúc cát phải thỏa mãn sự kết hợp đòi hỏi của cơ khí, nhiệt, Và chiều các yêu cầu để tạo ra khiếm khuyết - đúc miễn phí.

Dưới, Chúng tôi khám phá năm thuộc tính chính của chúng và các giá trị mục tiêu điển hình của chúng là Màn hình Foundries để đảm bảo hiệu suất cốt lõi.

Sức mạnh

Lõi cần đủ tính toàn vẹn để chống lại áp lực nóng chảy.

• Sức mạnh màu xanh lá cây (Trước khi chữa khô)

• • Phạm vi điển hình: 0.2MP0.4 MPa (30Mạnh60 psi)
  • Tầm quan trọng: Đảm bảo lõi tồn tại cách xử lý và lắp ráp nấm mốc mà không bị biến dạng.

• Sức mạnh khô (Sau khi chữa bệnh)

• • Phạm vi điển hình: 2MP6 MPA (300Mùi900 psi) Đối với các lõi nhỏ bằng nhựa
  • Tầm quan trọng: Phải chịu được tải trọng thủy tĩnh lên đến 1.5 MPA trong đúc thép.

• Sức mạnh nóng (tại 700 bóng1,200 ° C.)

• • Duy trì: ≥ 50% sức mạnh khô ở nhiệt độ đúc
  • Tầm quan trọng: Ngăn ngừa biến dạng hoặc xói mòn lõi khi tiếp xúc trực tiếp với kim loại nóng chảy.

Tính thấm

Khí được tạo ra trong quá trình đổ (hơi nước, Co₂) phải trốn thoát mà không hình thành độ xốp.

• Số tính thấm (PN)

• • Lõi xanh: 150Cấm350 pn
  • Vỏ bọc & Lõi nhựa: 100Mùi250 pn

• Quá thấp (< 100): Bẫy khí, Dẫn đến thổi.
• Quá cao (> 400): Giảm sức mạnh cốt lõi, Rủi ro có nguy cơ xói mòn.

Sự thu gọn

Sự sụp đổ có kiểm soát của lõi làm giảm bớt sự rung chuyển và cung cấp co rút kim loại.

• Số liệu thu gọn: 0.5Biến dạng2.0 mm dưới tải tiêu chuẩn
• Cơ chế:

• • Lõi xanh: Dựa vào độ ẩm và cấu trúc đất sét để biến dạng.
  • Lõi nhựa: Sử dụng phụ gia chạy trốn (Bụi than) hoặc các lớp yếu.

• Lợi ích: Giảm căng thẳng nội bộ - những giọt nước mắt nóng trong các lỗ sâu.

Độ chính xác kích thước

Độ chính xác của các tính năng nội bộ chỉ ra các khoản phụ cấp gia công sau khi.

Ổn định nhiệt

Lõi phải duy trì tính toàn vẹn dưới thông lượng nhiệt nhanh chóng từ kim loại nóng chảy.

• Hệ số giãn nở nhiệt: 2.5Mạnh4,5 × 10⁻⁶/k (Lõi cát vs. kim loại)
• Khúc xạ:

• • Lõi dựa trên silica: lên đến 1,200 °C
  • Lõi tăng cường zircon hoặc crôm: > 1,700 °C

• Tầm quan trọng: Giảm thiểu sự dịch chuyển lõi do sự giãn nở nhiệt không đồng đều.

6. Lõi được giữ đúng vị trí như thế nào?

Đảm bảo lõi vẫn được định vị chính xác trong suốt quá trình rót và hóa rắn là rất quan trọng: Ngay cả một sự thay đổi nhỏ cũng có thể làm biến dạng các đoạn nội bộ hoặc khiến kim loại xâm chiếm khoang lõi.

Các xưởng đúc dựa vào sự kết hợp của Đăng ký cơ học, Hỗ trợ kim loại, Và hỗ trợ liên kết Khóa lõi một cách an toàn trong khuôn.

Đăng ký cơ khí với các bản in cốt lõi

Mọi mẫu đều bao gồm các bản in cốt lõi nhô ra. Những bản in này:

• Xác định vị trí lõi Trong cả ba trục, ngăn chặn chuyển động bên hoặc dọc
• Chuyển tải Bằng cách mang trọng lượng lõi và áp suất nóng chảy (lên đến 1.5 MPA bằng thép)
• Kích thước tiêu chuẩn thường kéo dài 5 trận15 mm vào thành khuôn, gia công đến ± 0.2 mm cho chỗ ngồi đáng tin cậy

Bằng cách đóng khuôn, Ghế in cốt lõi vào túi của nó, cung cấp một lặp lại, Interference - không cần phần cứng bổ sung.

Hỗ trợ kim loại: Chaplets và tay áo

Khi các lực thủy tĩnh đe dọa nổi hoặc ăn mòn lõi, Foundries triển khai hỗ trợ kim loại:

• Xô là những trụ cột kim loại nhỏ, thường được đóng dấu từ cùng hợp kim với lớp đúc được đặt theo các khoảng thời gian đều đặn (Cứ 50 50100 mm).
  Họ thu hẹp khoảng cách giữa lõi và tường khuôn, Mang cả trọng lượng cốt lõi và áp suất kim loại.
• Tay áo bao gồm các ống kim loại được sàng lọc mỏng trượt trên các phần lõi dễ bị tổn thương, cát che chắn khỏi sự đóng băng kim loại cao tốc độ và củng cố cấu trúc lõi lõi.

Sau khi hóa rắn, Chaplets vẫn được nhúng và được loại bỏ bằng cách gia công hoặc để lại như các vùi tối thiểu; tay áo thường được chiết bằng cát.

Hỗ trợ liên kết: Chất kết dính và hải cẩu đất sét

Cho lõi nhẹ hoặc chính xác, Hỗ trợ cơ học một mình có thể chứng minh không đủ. Trong những trường hợp này:

• Chất kết dínhCác dấu chấm của natri silicat hoặc keo nhựa độc quyền, Cung cấp sức mạnh xanh ban đầu mà không cản trở tính thấm.
• Đất sét trượt niêm phongLớp phủ mỏng của bùn Bentonite được áp dụng xung quanh các bản in lõi, ngăn chặn cát mịn di chuyển vào khoang trong khi đóng cửa.

Cả hai phương pháp đều yêu cầu vật liệu tối thiểu nhưng lại làm giảm đáng kể lõi phao trong quá trình xử lý nấm mốc và lấp đầy kim loại.

7. Lắp ráp cốt lõi và tích hợp nấm mốc

Sự tích hợp liền mạch của các lõi vào khuôn là then chốt để đạt được hình học nội bộ chính xác và tránh các khiếm khuyết như sai lầm, sự thay đổi cốt lõi, hoặc thâm nhập kim loại.

Kỹ thuật vị trí cốt lõi

Vị trí thủ công

• Chân căn chỉnh & Định vị: Sử dụng độ chính xác - các chân được điều chỉnh trên đường kéo và đối phó một nửa để hướng dẫn lõi vào vị trí.
• Xác nhận xúc giác: Các nhà khai thác nên cảm nhận cốt lõi của ghế ngồi trên các bản in của nó, Sau đó, cho một vòi nhẹ nhàng để đảm bảo sự tham gia đầy đủ.

Xử lý tự động

• Rô bốt: Được trang bị chân không hoặc ngón tay cơ học, robot chọn, Định hướng, và đặt các tổ hợp lõi với ± 0.1 độ chính xác mm.
• Trình tự lập trình: Tích hợp các hệ thống tầm nhìn để xác minh định hướng và phát hiện các đối tượng nước ngoài trước khi đặt.

Sự sẵn sàng của nấm mốc

Trước khi đóng giao dịch và kéo, Xác nhận rằng khuôn được chuẩn bị đầy đủ để chấp nhận cả kim loại lõi và kim loại nóng chảy:

• Kiểm tra thông hơi: Đảm bảo tất cả các lỗ thông hơi cốt lõi (0,5 0,51 mm) và các lỗ thông hơi không có sự tích tụ cát để tạo điều kiện thoát khí.
• Back -illing & Đóng gói: Hỗ trợ các bề mặt lõi bên ngoài bằng cách làm lại bằng cát lỏng hoặc sử dụng lớp lót bằng hạt đậu cho lõi vỏ, Ngăn chặn biến dạng lõi dưới áp suất kim loại.
• Chia tay - giải phóng mặt bằng: Xác minh rằng không có cầu cát hoặc mảnh vụn nào chiếm dòng chia tay, có thể thay đổi bản in cốt lõi hoặc gây ra sự không phù hợp.

Binding và niêm phong cốt lõi

• Ứng dụng DAB dính: Đối với lõi nhỏ hoặc mỏng, SPOP Ứng dụng Natri Silicate hoặc chất kết dính đất sét độc quyền tại các giao diện in lõi -.
• Phi lê trượt đất sét: Trong khuôn mẫu màu xanh lá cây, Chải một lớp mỏng của bùn Bentonite xung quanh các đường nối lõi; Điều này niêm phong các khoảng trống và thêm điện trở ma sát.

Kiểm tra lắp ráp cuối cùng

Trước khi đổ, Thực hiện kiểm tra có hệ thống để xác nhận tính toàn vẹn cốt lõi và sự liên kết khuôn:

• GO/KHÔNG ĐƯỢC GO LAKE: Đồng hồ đo vượt qua các bản in cốt lõi để xác minh độ sâu chỗ ngồi chính xác.
• Kiểm tra trực quan với ánh sáng: Ánh sáng chiếu sáng vào khoang nấm mốc để làm nổi bật các lõi sai lệch, Chaplets lỏng lẻo, hoặc khoảng trống.
• Kiểm tra rung động: Nhắc rung lên cụm khuôn; lõi được bảo mật đúng cách sẽ vẫn bất động, Trong khi lõi lỏng lẻo tự tiết lộ.

8. Các khiếm khuyết liên quan đến lõi chung & Biện pháp khắc phục

9. Cải tạo và bền vững của cát lõi

• Khai hoang thể chất (Màu xanh lá cây và): Tác phẩm tiêu hao và sàng lọc phục hồi 70 trận80 % chất lượng trinh nữ.
• Khai hoang nhiệt (Lõi nhựa): 600Hàng 800 ° C đốt cháy chất kết dính; Năng suất 60 trận70 % Cát có thể tái sử dụng.
• Chiến lược pha trộn: Trộn 20 203030 % Trinh nữ được khai hoang để duy trì hiệu suất trong khi giảm bãi rác bằng cách 60%.

10. Ứng dụng và nghiên cứu trường hợp

1. Khối động cơ ô tô: Lõi có thể thu gọn trong áo khoác nước đạt được ± 0.5 mm hơn 1.5 m span, giảm thời gian gia công bằng cách 25%.
2. Đa tạp thủy lực: Lõi nhựa hộp lạnh bị loại bỏ 70 % khiếm khuyết khí trong các kênh giao nhau, cải thiện năng suất.
3. Kênh làm mát tuabin: 3Các lõi cát được in D được tích hợp với chất kết dính epoxy được tạo ra ± 0.1 mm độ chính xác và cắt giảm thời gian dẫn đầu từ 8 tuần để 2 tuần.

11. Phần kết luận

Lõi hình thành Cơ sở hạ tầng ẩn của các thành phần cát phức tạp, cho phép các tính năng nội bộ phức tạp thúc đẩy hiệu suất trong ô tô, hàng không vũ trụ, và các lĩnh vực công nghiệp.

Bằng cách chọn các loại cát thích hợp, chất kết dính, và các phương pháp lắp ráp, và bằng cách kiểm soát nghiêm ngặt các thuộc tính cốt lõi và cải tạo, các thành phần, khiếm khuyết - đúc miễn phí.

Nhìn về phía trước, Làm phụ gia làm, chất kết dính thân thiện với môi trường, và lời hứa giám sát tài sản thời gian thực sẽ thúc đẩy công nghệ cốt lõi, hỗ trợ các thiết kế ngày càng tinh vi.

 

Câu hỏi thường gặp

Lõi đúc là gì trong việc đúc cát là gì?

MỘT cốt lõi là một chèn có hình dạng đặc biệt được làm từ cát và chất kết dính, đặt bên trong khoang khuôn để tạo ra các khoảng trống bên trong, sự cắt ngắn, hoặc hình học nội bộ phức tạp trong một diễn viên.

Lõi cho phép sản xuất các thành phần rỗng như ống, khối động cơ, và cơ thể van.

Lõi khác với khuôn như thế nào?

Trong khi khuôn tạo thành hình dạng bên ngoài của đúc, cái cốt lõi Tạo các tính năng nội thất.

Các khuôn thường lớn hơn và xác định các đường viền bên ngoài, trong khi lõi được đặt bên trong khoang khuôn để tạo thành sâu răng, lỗ, và lối đi.

Những vật liệu nào được sử dụng để làm lõi?

Hầu hết các lõi được làm từ Cát silica tinh khiết cao kết hợp với a hệ thống chất kết dính,

chẳng hạn như đất sét Bentonite (cho cát xanh), Nhựa nhiệt (cho lõi vỏ hoặc hộp lạnh), hoặc natri silicat (cho lõi Co₂).

Các chất phụ gia có thể được sử dụng để tăng cường sức mạnh, tính thấm, hoặc khả năng thu gọn.