Mi a Homoköntés
A homoköntés a legelterjedtebb technika, amelyet világszerte alkalmaznak. Homoköntés Kína nagyon jó ár és kiváló minőség lesz, A homoköntés tipikus folyamatfolyamata az alábbi ábrán látható:
A homokot tűzálló anyagként használják a homokformázó rendszerekben. A homoköntési eljárás egy kötőanyag, amely megtartja a forma alakját az olvadt fém kiöntése közben. A homoköntési rendszerben használt homok/kötőanyag rendszerek széles skálája létezik. A zöld homokos rendszerekben, amelyek a leggyakoribb homoköntési rendszerek, a homoköntési rendszerben a homokkeverékben 4-10%-ig használnak bentonit agyagot. A víz, amely a homokkeverékből körülbelül 2-4%-t tesz ki, aktiválja a kötőanyagot. A keverékhez olyan széntartalmú anyagot is adnak, mint a faszén (a teljes térfogat 2-10%-je), hogy redukáló környezetet biztosítson. Ez segít megakadályozni a fém oxidációját öntés közben. A teljes keverék fennmaradó 85-95%-je homokot tartalmaz.
Más homoköntési eljárásokban számos kémiai kötőanyagot használnak: Az olajos kötőanyagok állati olajok, petrolkémiai és növényi olajok keverékei. Néhány népszerű szintetikus gyanta kötőanyag: karbamid-formaldehid, fenolok, fenolformaldehid, karbamid-formaldehid/furfuril-alkohol, alkil-izocianát és fenolos izocianát. Kémiai gyanta kötőanyagokat gyakran használnak öntödei magokhoz és kevésbé elterjedten öntödei formákhoz.
Hogyan készülnek a minták
Egy új öntvény kifejlesztésének első szakasza a mintakészítés. A minta csak a kész termék másolata. Általában, Homoköntési folyamat fából készül, de fém, műanyag, gipsz is használható. Ezek a minták tartósak, így számos formához használhatók. A mintakészítés egy magasan képzett és precíz folyamat, amely döntő fontosságú a végtermék minősége szempontjából. Sok modern modellkészítő műhely a számítógépes tervezés (CAD) segítségével tervezi meg a mintákat. Ezeket a rendszereket automatizált vágószerszámokkal is integrálni lehet, amelyeket számítógéppel segített gyártási (CAM) eszközökkel vezérelnek. Az öntvény belső felületeinek kialakításához a mintával együtt magokat gyártanak. Ezeket egy magdobozban állítják elő, amely lényegében egy kifejlesztett állandó öntőforma.
Hogyan készülnek a formák
A formát egy két félből álló formadobozban alakítják ki, amely segít a minta eltávolításában. Mivel a homokformák ideiglenes jellegűek, minden egyes öntéshez új formát kell készíteni. Az alábbi ábra egy tipikus kétrészes homokformát mutat be:
Amikor a magot a kemence tetejére helyezik, annak égője azonnal megkezdi az olvasztási folyamatot.
A húzás, a forma alsó fele, egy formázó deszkán készül. A magok nagyobb szilárdságot igényelnek ahhoz, hogy az öntés során megtartsák a formájukat. A méretpontosságnak is nagyobbnak kell lennie, mivel a belső felületeket nehezebb megmunkálni, így a hibák kijavítása költséges. A magok formázásához a kémiai kötési rendszerek egyikét használják. Miután a magot behelyezték, a szerszám felső felét vagy a burkolatot ráhelyezik. A két szerszámfél közötti határfelületet elválasztóvonalnak nevezik. Néha súlyokat helyeznek a peremre, amelyek segítenek a két fél egymáshoz rögzítésében.
A szerszámok kialakítása olyan kapurendszert tartalmaz, amelyet úgy terveztek, hogy az olvadt fémet zökkenőmentesen juttassa el a szerszám minden részébe. A kapurendszer jellemzően egy öntőcsőből, kapukból, futókból és emelkedőkből áll. Az öntőcső az a hely, ahová a fémet öntik. A kapuk lehetővé teszik a fém belépését a futórendszerbe. A futók az olvadt fémet az öntőüreg felé viszik. Az emelkedők többféle funkcióval rendelkezhetnek, beleértve a gázok kibocsátását lehetővé tevő szellőzőnyílásokat, az öntőüreg előtti tartályokat a fokozatos megszilárdulás elősegítése érdekében, valamint a hulladéküregeket, amelyek lehetővé teszik a fém felemelkedését az öntőüregből, hogy biztosítsák annak kitöltését, és eltávolítsák az először kiöntött fémet az öntőüregből, elkerülve ezzel a megszilárdulási problémákat.
Olvasztás és öntés
Sok vasöntöde nagy arányban használ fémhulladékot a töltet összeállításához. Mint ilyenek, az öntödék fontos szerepet játszanak a fém újrahasznosító iparban. A futókból és emelkedőkből származó belsőleg keletkező törmeléket, valamint a selejtet is újrahasznosítják. A töltetet lemérik és a kemencébe vezetik. A töltethez ötvözeteket és egyéb anyagokat adnak a kívánt olvadék előállításához. Egyes műveleteknél a töltetet előmelegíthetik, gyakran hulladékhő felhasználásával. Az iparban általánosan használt kemencéket az alábbiakban ismertetjük. A hagyományos eljárásokban a fémet a kemencében túlhevítik. Az olvadt fémet a kemencéből egy merőkanálba vezetik, és addig tartják, amíg el nem éri a kívánt öntési hőmérsékletet. Az olvadt fémet a formába öntik, és hagyják megszilárdulni.
Hűtés és kirázódás
A formát az olvadt fém beöntése után azonnal egy hűtőtérbe szállítják. Az öntvénynek hosszú ideig, gyakran egy éjszakán át kell hűlnie, mielőtt kivehető a formából. Az öntvények eltávolítása történhet kézzel vagy vibrációs asztalok segítségével, amelyek a tűzálló anyagot lerázzák az öntvényről. Az öntvények gyors lehűléséhez sok öntöde használ kioltófürdőt is. Ez felgyorsítja a folyamatot, és bizonyos metallurgiai tulajdonságok elérését is elősegíti. Az oxidáció megakadályozása érdekében az oltófürdő kémiai adalékanyagokat tartalmazhat.
Homok visszanyerése
Az öntödék a hulladékhomok jelentős részét belső újrafelhasználásra hasznosítják. Ez jelentősen csökkenti a megvásárolni és ártalmatlanítani kívánt homok mennyiségét. A homoköntés általában mechanikai úton történik. A magokat és a nagy fémdarabokat rezgőszűrőkkel távolítják el, a kötőanyagokat pedig kopással távolítják el, amely során a homokszemcsék egymáshoz dörzsölődnek.
Finom homoköntés és a kötőanyagokat extrakcióval távolítják el, és zsákos házban gyűjtik össze. Egyes rendszerekben a fémeket mágnesek vagy más szeparációs technikák segítségével távolítják el. A mechanikai visszanyerést alkalmazó műveletek esetében az újrahasznosítási arány gyakran 70% körüli értékre korlátozódik.
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.
A homoköntési folyamat nedves mosási és súrolási technikákkal is visszanyerhető. Ezekkel a módszerekkel jó minőségű homokot állítanak elő, de általában nem használják őket, mivel jelentős folyékony hulladékáramot termelnek, és a homokszárításhoz további energiabefektetés szükséges. A belső újrafelhasználás mértéke az alkalmazott technológia típusától és az öntési folyamat minőségi követelményeitől függ. A rekultivációs eljárások, különösen a mechanikaiak, lebontják a homokszemcséket, és ez befolyásolhatja egyes fémek minőségét. A mechanikus visszanyerési technikák esetében a homokban idővel szennyeződések is felhalmozódhatnak, ami az anyag egy részének elvesztegetését teszi szükségessé. A nagy vasöntödék nem igényelnek magas homokminőséget, így jellemzően a legnagyobb újrahasznosítási arányt érik el az iparágban. Gyakran a homok körbejárja a műveletet, amíg finom porrá nem őrlik, és zsákos zsákos zsákok segítségével el nem távolítják.
Fettelés, tisztítás és befejezés
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.
Az öntvényt további csiszolásnak és polírozásnak vethetik alá a kívánt felületi minőség elérése érdekében. Ezután az öntvényt festékkel vagy fémbevonattal, például galvanizálással, porszórással vagy galvanizálással lehet bevonni.
A homoköntés előnyei
Alacsony útdíjfizetési költségek.
Az elérhető legnagyobb öntési méretek.
Sokkal olcsóbb, mint más technikák.
Képes megtartani a részleteket és ellenállni a deformációnak melegítéskor.
Az eljárás vas- és színesfém öntvényekhez egyaránt alkalmas.
Minden más öntési módszernél változatosabb termékválasztékot kezel.
Kisebb precíziós öntvényeket és nagyméretű, akár 1 tonnás öntvényeket is gyárt.
Nagyon szoros tűréshatárokat lehet elérni, ha egyenletes tömörítést érünk el.
A szerszámkészítés ideje viszonylag rövid sok más eljáráshoz képest.
A folyamat viszonylagos egyszerűsége miatt kiválóan alkalmas a gépesítésre.
A homok újrafelhasználásának magas szintje elérhető.
Kevesebb hulladékot termel, mint más technikák.