Co je to Odlévání do písku
Odlévání do písku je nejběžnější technikou používanou na celém světě. speciálně Odlévání do písku Čína bude mít velmi dobrou cenu a vysokou kvalitu, Typický průběh procesu lití do písku je znázorněn na následujícím obrázku:
Písek se používá jako žáruvzdorný materiál v pískových formovacích systémech. Proces lití do písku je pojivo, které udržuje tvar formy při lití roztaveného kovu. Existuje široká škála systémů písek/ pojivo, které se používají v systému lití do písku. Bentonitový jíl se používá až do 4-10% směsi písku v systémech zeleného písku, což je nejběžnější systém lití do písku. Voda, která tvoří přibližně 2-4% směsi písku, aktivuje pojivo. Do směsi se také přidává uhlíkatý materiál, jako je dřevěné uhlí (2-10% celkového objemu), který zajišťuje redukční prostředí. Ten pomáhá zabránit oxidaci kovu při lití. Zbývajících 85-95% celkové směsi obsahuje písek.
Při jiných procesech formování do písku se používá řada chemických pojiv: Ropná pojiva jsou směsi živočišných, petrochemických a rostlinných olejů. Mezi oblíbená syntetická pryskyřičná pojiva patří: močovinoformaldehyd, fenolformaldehyd, fenolformaldehyd, močovinoformaldehyd/furfurylalkohol, alkylisokyanát a fenolisokyanát. Chemická pryskyřičná pojiva se často používají pro slévárenská jádra a méně často pro slévárenské formy.
Jak se vyrábí vzory
První fází vývoje nového odlitku je výroba vzoru. Vzor je pouze replikou hotového výrobku. Obecně, Proces lití do písku je vyroben ze dřeva, ale lze použít i kov, plast nebo sádru. Tyto vzory jsou trvalé, takže je lze použít k vytvoření řady forem. Výroba vzorů je vysoce kvalifikovaný a přesný proces, který má zásadní význam pro kvalitu konečného výrobku. Mnoho moderních vzorkoven využívá k navrhování vzorů počítačem podporovaný design (CAD). Tyto systémy mohou být také integrovány s automatizovanými řeznými nástroji, které jsou řízeny pomocí nástrojů počítačem podporované výroby (CAM). Ve spojení se vzorem se vyrábějí jádra, která tvoří vnitřní povrchy odlitku. Ty se vyrábějí v jádrovém boxu, což je v podstatě trvalá forma, která se vyvíjí.
Jak se vyrábějí formy
Forma je vytvořena ve formovacím boxu se dvěma polovinami, které pomáhají při vyjímání vzoru. Jelikož jsou pískové formy dočasné, musí se pro jednotlivé odlitky pokaždé vytvořit nová forma. Následující obrázek popisuje typickou dvoudílnou pískovou formu:
Když se jádro vloží na horní část pece, jeho hořák okamžitě spustí proces tavení.
Spodní polovina formy Drag je vyrobena na formovací desce. Jádra vyžadují větší pevnost, aby během lití držela tvar. Rozměrová přesnost musí být také větší, protože vnitřní povrchy se hůře opracovávají, což prodražuje opravu chyb. Při tvarování jader se používá jeden ze systémů chemického pojiva. Po vložení jádra se na něj položí horní polovina formy nebo výlisek. Rozhraní mezi oběma polovinami formy se nazývá dělící čára. Někdy se na kopuli umísťují závaží, která pomáhají zajistit obě poloviny k sobě.
Konstrukce forem zahrnuje systém vtoků, který je navržen tak, aby plynule přenášel roztavený kov do všech částí formy. Vtokový systém obvykle zahrnuje vtokové ústrojí, vtoky, vtokové lišty a stoupací lišty. Vtokové ústí je místem, kde se nalévá kov. Brány umožňují vstup kovu do vtokového systému. Vtoky vedou roztavený kov směrem k odlévací dutině. Stoupačky mohou mít několik funkcí, včetně průduchů umožňujících uvolňování plynů, zásobníků před licí dutinou, které napomáhají postupnému tuhnutí, a odpadních dutin, které umožňují stoupání kovu z licí dutiny, aby se zajistilo její zaplnění a aby se odstranil první nalitý kov z licí dutiny, čímž se předejde problémům s tuhnutím.
Tavení a lití
Mnoho sléváren železa používá k vytvoření vsázky vysoký podíl kovového šrotu. Slévárny proto hrají důležitou roli v průmyslu recyklace kovů. Recykluje se také interně vyrobený šrot z pásů a stoupaček a zmetky. Vložka se zváží a vloží do pece. Do vsázky se přidávají slitiny a další materiály, aby vznikla požadovaná tavenina. V některých provozech může být vsázka předehřívána, často s využitím odpadního tepla. Níže jsou popsány pece běžně používané v průmyslu. V tradičních procesech se kov v peci přehřívá. Roztavený kov se z pece přenese do pánve a udržuje se, dokud nedosáhne požadované teploty lití. Roztavený kov se nalije do formy a nechá se ztuhnout.
Chlazení a otřesy
Forma je ihned po nalití roztaveného kovu převezena do chladicího prostoru. Odlitek musí dlouho chladnout, často přes noc, než je možné jej z formy vyjmout. Odlitky lze vyjmout ručně nebo pomocí vibračních stolů, které žáruvzdorný materiál z odlitku setřásají. Pro rychlé ochlazení odlitků se v mnoha slévárnách používají také kalicí lázně. To urychluje proces a také pomáhá dosáhnout určitých metalurgických vlastností. Aby se zabránilo oxidaci, může kalicí lázeň obsahovat chemické přísady.
Rekultivace písku
Slévárny získávají značnou část odpadního písku pro interní opětovné použití. Tím se výrazně snižuje množství písku, který je třeba nakoupit a zlikvidovat. Obecně se písek při odlévání regeneruje mechanicky. Jádra a velké kovové hrudky se odstraňují pomocí vibračních sít a pojiva se odstraňují úbytkem, při kterém se částice písku třou o sebe.
Odlévání do jemného písku a pojiva se odstraní extrakcí a shromáždí v pytlovně. V některých systémech se kovy odstraňují pomocí magnetů nebo jiných separačních technik. U provozů využívajících mechanickou regeneraci je míra recyklace často omezena na přibližně 70%.
This is due to the need to maintain a minimum sand casting quality. For large iron foundries, where sand casting quality requirements are less stringent, over 90% reclamation can be achieved by mechanical means . For many processes, mechanically reclaimed sand is not of sufficiently high quality to be used for core production. Thermal reclamation is becoming more widely used in Queensland. Sand Casting Process heats the sand to the point where organic materials, including the binders, are driven off. Sand Casting Process process can return the sand to an ‘as new’ state, allowing it to be used for core making. Thermal reclamation is more expensive than mechanical systems.
Proces odlévání písku lze také regenerovat pomocí mokrého praní a drhnutí. Tyto metody produkují písek vysoké kvality, ale běžně se nepoužívají, protože při nich vzniká značný tok kapalného odpadu a vyžadují další příkon energie na sušení písku. Množství vnitřního opětovného použití závisí na typu použité technologie a požadavcích na kvalitu procesu lití. Procesy regenerace, zejména mechanické, rozbíjejí částice písku, což může ovlivnit kvalitu některých kovů. Také u mechanických rekultivačních technik se mohou v písku časem nahromadit nečistoty, což vyžaduje, aby se část materiálu vyhodila. Velké slévárny železa nevyžadují vysokou kvalitu písku, takže obvykle dosahují nejvyšší míry opětovného použití v tomto odvětví. Písek často prochází provozem, dokud není rozemlet na jemný prach a odstraněn pomocí pytlovacích zařízení.
Opláštění, čištění a povrchová úprava
The gating system is removed, after the casting has cooled, using abrasive cut-off wheels, bandsaws, or electrical cut-off devices. A ‘parting line flash’ is typically formed on the casting and must be removed by grinding or with chipping hammers. Castings may also need to be repaired by welding, brazing or soldering to eliminate defects.
Pro dosažení požadované kvality povrchu může být odlitek dále broušen a leštěn. Poté může být odlitek opatřen nátěrem nebo povrchovou úpravou kovů, jako je pozinkování, práškové lakování nebo galvanické pokovování.
Výhody lití do písku
Nízké náklady na mýtné.
Největší dosažitelné velikosti odlitků.
Mnohem levnější než jiné techniky.
Schopnost udržet detail a odolnost proti deformaci při zahřátí.
Proces je vhodný pro odlitky ze železných i neželezných kovů.
Zpracovává rozmanitější sortiment výrobků než jakákoli jiná metoda lití.
Vyrábí jak malé přesné odlitky, tak velké odlitky o hmotnosti až 1 tuny.
Pokud je dosaženo rovnoměrného zhutnění, lze dosáhnout velmi malých tolerancí.
Doba přípravy formy je ve srovnání s mnoha jinými procesy relativně krátká.
Relativně jednoduchý proces je ideální pro mechanizaci.
Je možné dosáhnout vysoké úrovně opětovného použití písku.
Produkuje méně odpadu než jiné techniky.