Metallgjutningsprocess

Gjutning är en av de tidigaste metallformningsmetoderna som är kända för människor.Det betyder i allmänhet att man häller smält metall i en eldfast form med en hålighet av den form som ska göras och låter den stelna.Närstelnat, tas det önskade metallföremålet ut från den eldfasta formen antingen genom att bryta formen eller genom att ta isär formen.Det stelnade föremålet kallas gjutning.Denna process kallas även grundläggning, och den moderna fabriken som fokuserar på att gjuta metalldelar kallasgjuteri.

1. Gjutningsprocessens historia
Gjutprocessen upptäcktes troligen omkring c 3500 f.Kr. i Mesopotamien.På många håll i världen visades kopparyxor och andra platta föremål ut i öppna formar av sten eller bakadelera.Dessa formar var i huvudsak i ett stycke.Men under senare perioder, när runda föremål behövdes tillverkas, delades sådana formar i två eller flera delar för att underlätta tillbakadragandet av de runda föremålenBronsåldern (ca 2000 f.Kr.) gav mycket mer förfining i gjutningsprocessen.För första gången kanske en kärna för att göra ihåliga fickor i föremålen uppfanns.Dessa kärnor var gjorda av bakad lera.Dessutom användes cire perdue eller förlorat vaxprocess i stor utsträckning för att göra prydnader och fint arbete.

Gjuttekniken har förbättrats avsevärt av kineserna från omkring 1500 f.Kr.Innan dess finns det inga bevis på att någon gjutningsaktivitet har hittats i Kina.De verkar inte ha varit jättebrabekant med cire perdue-processen och använde den inte i stor utsträckning utan specialiserade sig istället på formar i flera delar för att göra mycket komplicerade jobb.De ägnade mycket tid åt att finslipa formen in i minsta detalj så det knappasteventuellt efterarbete krävdes på gjutgodset från formarna.De gjorde förmodligen styckeformar innehållande noggrant inpassade stycken, numrerande trettio eller fler.Faktum är att många sådana formar har grävts framgenom arkeologiska utgrävningar i olika delar av Kina.

Indus Valley Civilization är också känd för sin omfattande användning av gjutning av koppar och brons för ornament, vapen, verktyg och redskap.Men det var inte mycket av förbättringar i tekniken.Från variAlla föremål och figurer som grävdes ut från platserna i Indusdalen verkar ha varit bekanta med alla kända gjutningsmetoder som öppen mögel, styckemögel och cire perdue-processen.

Även om Indien kunde krediteras med uppfinningen av degelstål, var inte mycket av järngrundande uppenbart i Indien.Det finns bevis för att järngrundandet hade börjat omkring 1000 f.Kr. i Syrien och Persien.Det verkar somden därjärngjutningTekniken i Indien har använts från tiden för invasionen av Alexander den store, omkring 300 f.Kr.

Den berömda järnpelaren som för närvarande ligger nära Qutb-minaren i Delhi är ett exempel på forntida indianers metallurgiska färdigheter.Den är 7,2 m lång och är gjord av rent formjärn.Detta antas vara avperiod av Chandragupta II (375-413 AD) av Gupta-dynastin.Rosthastigheten för denna pelare, som står utomhus i fria luften, är praktiskt taget noll och även den nedgrävda delen rostar i extremt långsam takt.Dettamåste först ha gjutits och sedan hamrats till den slutliga formen.

2. Fördelar och begränsningar
Gjutprocessen används flitigt i tillverkningen på grund av dess många fördelar.Smält material flödar in i vilken liten sektion som helst i formhålan och som sådan, vilken intrikata form som helst – inreeller extern – kan göras med gjutningsprocessen.Det är möjligt att gjuta praktiskt taget vilket material som helst, vare sig det är järn eller icke-järn.Vidare är de nödvändiga verktygen som krävs för att gjuta formar mycket enkla ochbillig.Som ett resultat, för provproduktion eller produktion av ett litet parti, är det en idealisk metod.Det är möjligt i gjutningsprocessen att placera mängden material där det är exakt nödvändigt.Som ett resultatviktminskning i design kan uppnås.Gjutgodskyls i allmänhet likformigt från alla håll och därför förväntas de inte ha några riktningsegenskaper.Det finns vissa metaller och legeringarsom endast kan bearbetas genom gjutning och inte genom någon annan process som smide på grund av metallurgiska överväganden.Gjutgods av valfri storlek och vikt, även upp till 200 ton kan tillverkas.

Däremot uppnås dimensionsnoggrannheten och ytfinishen av normalsandgjutningsprocessi många fall inte skulle vara tillräcklig för slutlig tillämpning.För att ta hänsyn till dessa fall, några speciella gjutningarprocesser som pressgjutning har utvecklats, vars detaljer ges i senare kapitel.Dessutom är sandgjutningsprocessen till viss del arbetsintensiv och därför är många förbättringar inriktade på den,såsom maskingjutning och gjutmekanisering.Med vissa material är det ofta svårt att ta bort defekter som uppstår på grund av fukten isandgjutgods.

3. Castingvillkor
I de följande kapitlen kommer detaljerna om sandgjutning, som representerar den grundläggande processen för gjutning, att ses.Innan du går in på detaljerna i processen, skulle definiera ett antal gjutna ordförrådsordlämplig.

Flaska– En formkolv är en som håller sandformen intakt.Beroende på placeringen av kolven i formstrukturen hänvisas den till med olika namn såsom drag, cope och cheek.Den är gjord av träför tillfälliga applikationer eller mer allmänt av metall för långvarig användning.
Drag– Nedre formkolv
Klara– Övre formkolv
Kind– Mellanformningskolv som används i tredelad formning.
Mönster– Mönster är en kopia av det slutliga objektet som ska göras med vissa modifieringar.Formhålan är gjord med hjälp av mönstret.
Skiljelinje– Det här är skiljelinjen mellan de två formkolvarna som utgör sandformen.I delat mönster är det också skiljelinjen mellan mönstrets två halvor
Bottenbräda– Det här är en skiva som normalt är gjord av trä, som används i början av formtillverkningen.Mönstret hålls först på bottenbrädet, sand stänks på det och sedan ramningen görs i draget.
Mot sand– Den lilla mängden kolhaltigt material som strös på den inre ytan av formhåligheten för att ge bättre ytfinish till gjutgodset
Gjutsand– Det är det nyberedda eldfasta materialet som används för att göra formhålan.Det är en blandning av silikalera och fukt i lämpliga proportioner för att få önskat resultat och det omgermönster medan du gör formen.
Stödsand– Det är det som utgör det mesta av det eldfasta material som finns i formen.Denna består av använd och bränd sand.
Kärna– Den används för att göra ihåliga hålrum i gjutgods.
Hällbassäng– Ett litet trattformat hålrum i toppen av formen som den smälta metallen hälls i.
Spure– Passagen genom vilken den smälta metallen från hällbassängen når formhålan.I många fall styr den flödet av metall in i formen.
Löpare– Gångarna i avskiljningsplanet genom vilka flödet av smält metall regleras innan de når formhålan.
Port– Den faktiska ingångspunkten genom vilken smält metall kommer in i formhåligheten.
Chaplet– Kapletter används för att stödja kärnor inuti formhåligheten för att ta hand om sin egen vikt och övervinna de metallostatiska krafterna.
Kyla– Frossa är metallföremål som placeras i formen för att öka kylningshastigheten för gjutgods för att ge enhetlig eller önskad kylhastighet.
Riser– Det är en reservoar av smält metall som tillhandahålls i gjutgodset så att het metall kan strömma tillbaka in i formhåligheten när det sker en minskning av metallvolymen på grund av stelning

4. Procedur för tillverkning av sandform
Proceduren för att göra en typisk sandform beskrivs i följande steg:

Först placeras en bottenbräda antingen på formningsplattformen eller på golvet, vilket gör ytan jämn.Dragformningskolven hålls upp och ner på bottenbrädet tillsammans med dragdelen avmönster i mitten av kolven på brädet.Det bör finnas tillräckligt med spelrum mellan mönstret och kolvens väggar, vilket bör vara i storleksordningen 50 till 100 mm.Torr ansiktssand strös överbrädan och mönstret för att ge ett icke-klibbigt lager.Nyberedd formsand av erforderlig kvalitet hälls nu i draget och på mönstret till en tjocklek av 30 till 50 mm.Resten av dragkolven ärhelt fylld med reservsanden och jämnt rammad för att kompaktera sanden.Ramningen av sanden bör göras ordentligt för att inte pressa ihop den för hårt, vilket gör det svårt att släppa ut gaser,inte heller för löst, så att formen inte skulle ha tillräckligt med styrka.Efter att ramningen är över skrapas överskottssanden i kolven helt med en platt stång till nivån för kolvens kanter.

Nu, med en ventiltråd, som är en ledning med en diameter på 1 till 2 mm med en spetsig ände, görs ventilationshål i draget till hela djupet av kolven samt till mönstret för att underlätta avlägsnandet av gaser under gjutningstelning.Detta slutför förberedelsen av draget.

Den färdiga dragkolven rullas nu över till bottenbrädet och exponerar mönstret som visas på bilden.Med hjälp av en slick repareras kanterna av sand runt mönstret och mantelhalvan av mönstret placeras överdragmönstret, justera det med hjälp av pluggstift.Cope-kolven på toppen av draget är placerad i linje igen med hjälp av stiften.Den torra avskiljningssanden strös över hela draget och på mönstret.

En inloppsstift för att göra inloppspassagen är placerad på ett litet avstånd av ca 50 mm från mönstret.Dessutom hålls stiftet vid behov på en lämplig plats och nyberedd formsand liknande denav draget tillsammans med stödsanden stänks.Sanden rammas ordentligt, överflödig sand skrapas och ventilationshål görs överallt i handtaget som i draget.

Sprutstiftet och e-stigstiftet dras försiktigt ut ur kolven.Senare skärs hällbassängen nära toppen av sprue.Cope är separerat från drag och eventuell lös sand på cope och drag-gränssnittetav draget blåses av med hjälp av bälg.Nu dras manteln och dragmönsterhalvorna tillbaka genom att använda dragspetsarna och rappa mönstret runt om för att förstora formhålan något så attmögelväggar förstörs inte av det tillbakadragande mönstret.Löparna och grindarna skärs försiktigt i formen utan att förstöra formen.Eventuellt överskott eller lös sand som hittas i löparna och mögelhålan blåsesbort med hjälp av bälgen.Nu appliceras beläggningssanden i form av en pasta över hela formhålan och löparna, vilket skulle ge det färdiga gjutgodset en bra ytfinish.

En torr sandkärna prepareras med hjälp av en kärnlåda.Efter lämplig gräddning placeras den i formhålet som visas på bilden.Handtaget byts ut på draget och tar hand om inriktningen av de två med hjälp avstift.En lämplig vikt hålls på manteln för att ta hand om den uppåtgående metallostatiska kraften under gjutningen av smält metall.Formen är nu, som visas på bilden, redo att hällas.